关于进程和线程

前言:

1进程:

1.1定义：

1.1.1进程是操作系统分配资源的基本单元，拥有自己的独立空间和资源。

1.1.2每个进程都有一个唯一的PID（进程标识符）来标识。

1.2进程间通信：

1.2.1进程不是孤立的，它们之间需要进行信息交互。

1.2.2可以使用multiprocessing模块的Queue实现进程间的数据传递。Queue是一个由操作系统开辟的消息队列空间。

1.3Queue的方法：

1.3.1put(item, block, timeout)：将item写入消息队列。

1.3.2get(block, timeout)：

1.4进程池Pool：

1.4.1用于管理多个进程的执行。

1.4.2方法包括apply_async（非阻塞方式调用函数）、close（关闭进程池）、join（等待进程池中的进程执行完毕）和terminate（立即终止所有任务）。

2线程:

2.1定义：

2.1.1线程是进程的实体，比进程更小的能独立运行的基本单位。

2.1.2线程基本不拥有系统资源，但共享其所属进程的资源。

2.2线程创建：

2.2.1使用threading.Thread类创建线程，可以指定线程组、要执行的方法、线程名等参数,这是比较常见的线程:

2.3线程的方法：

2.3.1isAlive()：

2.3.2getName() / setName(name)：

2.3.3isDaemon() / setDaemon(bool)：

2.3.4start()：启动线程。

2.3.5join()：

2.4关于主线程和子线程：

2.4.1主线程:

2.4.2子线程:

2.5守护线程与非守护线程:

2.5.1非守护线程：

2.5.2守护线程：

3关于线程和进程的比较

3.1.资源占用：

3.2通信方式：

3.3并发性：

3.4稳定性：

3.5使用场景：

结语:

前言:

在前面我们已经学过了关于并发编程和和并行的关系,今天我要分享的就是关于进程和线程的内容,进程和线程是操作系统中两个非常重要的概念，它们在程序执行和资源管理方面有着不同的特点和用途.

1进程:

1.1定义：

1.1.1进程是操作系统分配资源的基本单元，拥有自己的独立空间和资源。

1.1.2每个进程都有一个唯一的PID（进程标识符）来标识。

1.2进程间通信：

1.2.1进程不是孤立的，它们之间需要进行信息交互。

1.2.2可以使用`multiprocessing`模块的`Queue`实现进程间的数据传递。`Queue`是一个由操作系统开辟的消息队列空间。

1.3Queue的方法：

`1.3.1put(item, block, timeout)`：将item写入消息队列。

如果block为True且没有设置timeout，队列满时程序会被阻塞。
如果设置了timeout，队列满时会等待timeout秒，之后若仍无空间则抛出Queue.full异常。
如果block为False且队列满，立即抛出Queue.full异常

`1.3.2get(block, timeout)`：

从消息队列中获取一条信息。

1.3.1如果block为True且没有设置timeout，队列空时程序会被阻塞。

1.3.2如果设置了timeout，队列空时会等待timeout秒，之后若仍无消息则抛出queue.empty异常。

1.3.3如果block为False且队列空，立即抛出queue.empty异常。

qsize()：返回队列中的消息数量。
empty()：如果队列为空，返回True。
full()：如果队列满了，返回True。

1.4进程池Pool：

1.4.1用于管理多个进程的执行。

1.4.2方法包括`apply_async`（非阻塞方式调用函数）、`close`（关闭进程池）、`join`（等待进程池中的进程执行完毕）和`terminate`（立即终止所有任务）。

2线程:

2.1定义：

2.1.1线程是进程的实体，比进程更小的能独立运行的基本单位。

2.1.2线程基本不拥有系统资源，但共享其所属进程的资源。

2.2线程创建：

2.2.1使用`threading.Thread`类创建线程，可以指定线程组、要执行的方法、线程名等参数,这是比较常见的线程:

threading.Tread(group, target, name, args, kwargs)

group:线程组

target:要执行的方法

name:线程名,默认thread-N

args/kwargs:传入给函数的参数

2.3线程的方法：

`2.3.1isAlive()`：

返回线程是否还在运行。

`2.3.2getName()` / `setName(name)`：

获取/设置线程名。

`2.3.3isDaemon()` / `setDaemon(bool)`：

判断/设置是否为守护线程（后台线程）。默认为False，即前台线程。当主线程执行完毕后，守护线程会随之停止，而前台线程会继续执行直到完成。

`2.3.4start()`：启动线程。

`2.3.5join()`：

等待调用该方法的线程执行完毕。

2.4关于主线程和子线程：

2.4.1主线程:

程序启动时运行的线程称为主线程。

2.4.2子线程:

新创建的线程称为子线程或前台线程。

子线程的状态依赖于它所在的进程。如果进程没有退出，子线程能够正常运行；如果进程退出，所有线程（包括子线程）都会退出。但是，这通常取决于线程是否是守护线程以及操作系统的具体行为。在某些情况下，即使主线程结束，子线程也可能继续执行直到它们自己完成或被显式终止。然而，在Python中，如果主线程结束并且没有其他非守护线程在运行，整个进程通常会终止，不管其他守护线程是否已经完成。这是因为Python解释器在所有非守护线程完成后退出，这通常意味着主线程完成后退出。但请注意，这个行为可能依赖于具体的Python实现和平台。因此，在设计多线程程序时应该明确考虑线程的生命周期和同步机制以避免未定义的行为或资源泄漏等问题。