进程、线程、并发、并行、同步、异步、阻塞、非阻塞

简介: 乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务,一个任务通常就是一个程序,每个运行中的程序就是一个进程。当一个程序运行时,内部可能包含了多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程。

一、进程和线程


几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务,一个任务通常就是一个程序,每个运行中的程序就是一个进程。当一个程序运行时,内部可能包含了多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程。


进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位,进程包含如下三个特性:


1、独立性:进程是系统中独立存在的实体,它可以拥有自己独立的资源,每一个进程都拥有自己私有的地址空间。


2、动态性:进程与程序的区别在于,程序只是一个静态的指令集合,而进程是一个正在系统中活动的指令集合。进程具有自己的生命周期和各种不同的状态,这些概念在程序中都是不具备的。


3、并发性:多个进程可以在单个处理器上并发执行,多个进程之间不会互相影响。


多线程扩展了多进程的概念,使得同一个进程可以同时并发处理多个任务。线程也被城称作轻量级进程,线程是进程的执行单元,当进程被初始化时,主线程就会被创建。对于绝大多数的应用程序来说,通常要求有一个主线程,可以在该进程内创建多条顺序执行流,这些顺序执行流就是线程,每个线程也是相互独立的。线程是进程的组成部分,一个进程可以拥有多个线程,一个线程必须拥有一个父进程,线程不拥有系统资源,它与父进程的其它线程共享该进程所拥有的全部资源。

二、并发和并行


并行:同一时刻有多条指令在多个处理器上同时执行。

并发:同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程被快速轮流执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。

三、同步和异步


1、同步:发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回或继续执行后续操作。简单来说,同步就是必须一件一件事做,等前一件事做完才做下一件事。


例如:B/S模式中的表单提交,具体流程:客户端提交请求->等待服务器处理->处理完毕返回,在这个过程中客户端不能做其它事。/2、异步:当一个异步过程调用发出后,调用者在没有得到结果之前,就可以继续执行后续操作。当这个调用完成后,一般通过状态、通知和回调来通知调用者。对于异步调用,调用的返回不受调用者控制。


通知调用者的三种方式如下:


(1)状态:即监听被调用者的状态(轮询),调用者需要每隔一定时间检查一次,效率会很低。


(2)通知:当被调用者执行完成后,发出通知告知调用者。


(3)回调:与通知类似,但被调用者指向完成后,会调用调用者提供的回调函数。


总结:同步和异步的区别在于请求发出后,是否需要等待结果,才能继续执行其它操作。


四、阻塞和非阻塞


阻塞和非阻塞与程序(线程)等待消息时的状态有关,阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起。非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前,该调用不会阻塞当前线程。

五、同步阻塞、同步非阻塞、异步阻塞、异步非阻塞之间的区别



1、同步阻塞模式:这种模式下,我们先来到厨房,开始烧水,并坐在水壶面前一直等水烧开。


同步体现在:等水烧开


阻塞体现在:等水烧开的过程中,不能做其它任务处理


2、同步非阻塞模式:这种模式下,我们先来到厨房,开始烧水,但不是一直坐在水壶面前等,而是回到客厅看电视,然后隔几分钟来厨房看下水有没有烧开。


同步体现在:还是要等水烧开


非阻塞体现在:等水烧开的过程中,去看电视了,只是隔几分钟回厨房看一下


3、异步阻塞模式:这种模式下,我们先来到厨房,开始烧水,水壶上面有个开关,然后在那里等,开关响了就代表水烧开了。


异步体现在:水开了开关会响通知我们


阻塞体现在:等开关响的过程中,还是傻里吧唧地在那里等。


4、异步非阻塞模式:这种模式下,我们先来到厨房,开始烧水,水壶上面有个开关,烧水过程中去客厅看电视,开关响了就代表水烧开了。


异步体现在:水开了开关会响通知我们


非阻塞体现在:等开关响的过程中,去看电视了


5、总结:


(1)阻塞vs非阻塞:人是否坐在水壶面前等。


(2)同步vs异步:水壶是不是在水烧开后通知人。



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