内容目录
1.前提介绍
操作系统发展史
多道技术
2.进程
进程介绍
进程调度
进程状态转换
同步与异步，阻塞与非阻塞
创建进程的两种方式
join方法
进程间的数据隔离与通信
进程对象的其他相关方法
僵尸进程与孤儿继承
守护进程
互斥锁
一、前提介绍
1.1 操作系统发展史
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1.2 多道技术
空间上的复用:多个程序共用一套设备，是多道技术实现时间上的复用的基础 时间上的复用:单个CPU的电脑上，起多个应用程序，CPU通过快速切换，给人的感觉是同时运行的CPU切换的情况： 1.一个任务占用时间过长或被操作系统强行剥夺走CPU的执行权限（比起串行效率反而降低） 2.一个任务执行过程中遇到io操作，也会被操作系统强行剥夺走CPU的执行权限（比起串行效率提高）并发：看上去像是同时进行的，但是实际上是CPU快速切换实现的并行：同时运行
二、进程
2.1 进程介绍
程序：一堆代码进程：正在运行的程序进程是一个实体，每一个进程都有它自己独立的内存空间
2.2 进程调度
1.先来先服务（FCFS）：对短作业不利2.短作业优先服务（SJ/PF）：对长作业不利3.时间片轮转4.多级反馈队列
2.3 进程状态转换
2.4 同步与异步，阻塞与非阻塞
同步和异步：针对任务的提交方式 同步：提交任务之后原地等待任务的返回结果，期间不做任何事！ 异步：提交任务之后，不等待任务的返回结果，直接向下运行代码！阻塞和非阻塞：针对程序运行的状态 阻塞：遇到io操作 --> 阻塞态 非阻塞：就绪或者运行态 --> 就绪态、运行态
2.5 创建进程的两种方式
# -----------调用函数-----------------------from multiprocessing import Processimport timedef task(name): # 这个是要创建的进程 print('%s is running' % name) time.sleep(3) print('%s is over' % name)# 注意：在windows系统中，创建进程会将代码以模块的方式从头到尾加载一遍# 一定要写在if __name__ == '__main__': 代码块里面# 强调：函数名一旦加括号，执行优先级最高，立刻执行if __name__ == '__main__': p1 = Process(target=task, args=('zhangsan', )) # 实例化了一个Process对象 p1.start() print("this is main processing!") # -------------实例化对象-------------------------from multiprocessing import Processimport timeclass MyProcess(Process): def __init__(self, name): super().__init__() self.name = name # 必须写run方法（规定好的） def run(self): print('%s is running' % self.name) time.sleep(2) print('%s is end' % self.name)if __name__ == '__main__': obj = MyProcess('egon') obj.start() print("this is main processing") 2.6 join方法
from multiprocessing import Processimport timedef task(name,n): print('%s is running' % name) time.sleep(2) print('%s is over' % name)if __name__ == '__main__': start_time = time.time() p_list = [] for i in range(3): p = Process(target=task, args=('子进程%s' % i, i)) p.start() p_list.append(p) for i in p_list: i.join() print('this is main processing ', time.time()-start_time)# join的作用仅仅只是让主进程等待子进程的结束，不会影响子进程的运行# 下方为程序的运行结果，（结果不是固定的，但是每三行的顺序是固定的，肯定是先running再over）"""打印结果：子进程2 is running子进程0 is running子进程1 is running子进程2 is over子进程0 is over子进程1 is overthis is main processing 3.1227028369903564""" 2.7 进程间的数据隔离与通信
# --------------进程间的数据隔离---------------------------# 要验证进程间的内存隔离，只需要在父进程中调用子进程# 看子进程是否改变父进程的变量就行了from multiprocessing import Processx = 100def task(): global x x = 1if __name__ == '__main__': p = Process(target=task) p.start() p.join() print('this is main processing', x)# 打印结果：this is main processing 100# --------进程间的通信-------------------------------------from multiprocessing import Queue, Process# 基于队列实现进程间的通信def producer(q): q.put('this is producer!')def consumer(q): print(q.get())if __name__ == '__main__': q = Queue() # 实例化队列对象 p1 = Process(target=producer, args=(q,)) c1 = Process(target=consumer, args=(q,)) p1.start() c1.start() 2.8 进程对象的其他相关方法
from multiprocessing import Process, current_processimport timeimport osdef task(): print('%s is running' % os.getpid()) # 获取这个进程的id time.sleep(3) print('%s is over' % os.getppid()) # 获取父进程的进程idif __name__ == '__main__': p1 = Process(target=task) p1.start() # 运行子进程 p1.terminate() # 杀死子进程 print(p1.is_alive()) # 判断进程是否存活 print('this is main processing')"""程序运行结果：为什么在杀死子进程之后，任然显示子进程存活？是因为，将杀死子进程的命令发送给操作系统之后，在操作系统还没杀死进程之前，已经执行了进程是否存活这个命令，此时，系统还没杀死进程，那么肯定返回True，在此处，只需要在杀死进程的下一行，让程序睡（暂停）一会儿，哪怕0.1秒，都是可以正常显示FalseTruethis is main processing""" 2.9 僵尸进程与孤儿继承
僵尸进程： 子进程结束之后，不会立即释放pid等资源信息。主进程释放子进程资源的两种情况： 主进程正常死亡 join方法任何进程都会步入僵尸进程，当主进程不停的创建子进程的时候，会有害孤儿进程：主进程意外死亡，在Linux中有一个init帮助回收孤儿进程资源
2.10 守护进程
from multiprocessing import Processimport timedef task(name): print('%s 活着' % name) time.sleep(3) print("%s 正常死亡" % name)if __name__ == '__main__': p = Process(target=task, args=('李四总管',)) p.daemon = True # 必须在p.start开启进程命令之前声明 p.start() print('somebody is going to die!') 2.11 互斥锁
from multiprocessing import Process, Lockimport jsonimport timeimport randomdef search(i): with open('info', 'r', encoding='utf-8') as f: data = json.load(f) print(('用户查询余票数:%s' % data.get('ticket')))def buy(i): # 买票之前还得先查有没有票 with open('info', 'r', encoding='utf-8') as f: data = json.load(f) time.sleep(random.randint(1, 3)) # 模拟网络延迟 if data.get('ticket') > 0: data['ticket'] -= 1 # 买票 with open('info', 'w', encoding='utf-8') as f: json.dump(data, f) print('用户%s抢票成功' % i) else: print('用户%s查询余票为0' % i)def run(i, mutex): search(i) mutex.acquire() # 抢锁 一把锁不能同时被多个人使用，没有抢到的人，就一直等下去 buy(i) mutex.release() # 释放锁if __name__ == '__main__': mutex = Lock() for i in range(10): p = Process(target=run, args=(i, mutex)) p.start()