并发编程的相关理论概念

07.07自我总结

一.程序任务处理的三种方式

• 串行:程序自上而下的运行
• 并发:是一种伪并行,是将程序进行来回切换且切换程序时候保存程序切换前的运行状态
• 并行:基于cpu的基础上,有几个cpu就能进行几个程序同时进行

并发：当有多个线程在操作时，如果系统只有一个cpu，操作系统只能把cpu运行时间划分成若干个时间段,再将时间段分配给各个线程执行，在一个时间段的快速的切换不同的线程代码运行。

并行：当系统有多个cpu时，可以存在当一个cpu执行一个线程时，另一个cpu可以执行另一个线程，两个线程互不抢占cpu资源，可以同时进行。

并发,并行的区分度非常的高，就在于四个字：是否同时。

二.同步异步与阻塞非阻塞

一个小故事

故事：小a烧开水。

出场人物：小a出场道具：普通水壶（放在煤气灶上的那种，为了方便简称：水壶）；会响的水壶（水烧开了会响的那种，简称：响壶）。故事目的：小a要拿开水泡咖啡

小a为了实现目的，指定了4个计划：

1、用水壶烧水，并且站在煤气灶旁边，啥事不干，两眼直勾勾的盯着水壶，等水烧开。烧开后就去泡咖啡。同步阻塞

假设烧水和泡咖啡是在同一个线程中执行。

2、仍然用水壶煮水，不过此时不再傻傻得站在那里看水开没开，而是去玩局lol，每当自己死了，就过来看看水开了没有。如果水开了就去泡咖啡。同步非阻塞

假设这里玩lol，是另一个线程运行的。

3、动用响壶烧水，仍然站在煤气灶旁边，不过此时不两眼直勾勾的盯着壶了，而是听响，因为响壶水开时会用响声通知小a。异步阻塞

4、在计划3的基础上，小a不站在煤气灶旁边了，而是去玩局lol，等听到响壶的声音提醒后，再去跑咖啡。异步非阻塞

阻塞与非阻塞

阻塞：在调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会被唤醒执行后续的操作。

非阻塞:在结果没有返回之前，该调用不会阻塞住当前线程。

上述故事我们可以看出来,比如程序a与程序b,程序b需要a的值才能执行下面的事情从而有个等待的过程

同步与异步

同步:

同步这个词在很多场合下都会被使用，如果单从字面意思来看：相同的步骤。但是在编程的领域里讲，字面意思就不那么准确了。

对于编程领域来说，同步就是发起一个请求，直到请求返回结果之后，才进行下一步操作。简单来说，同步就是必须一件事一件事的做，等前一件做完了，才能做下一件事。

例子：此种模式很常见，比如我发起一个网络请求查询一个人的身份证，然后根据身份证查看这个人的详细信息。那么我查询详细信息的操作需要等待查询身份证的操作，那么此时查询身份证的操作就是一个同步操作。

异步:

异步很明显是与同步相对，二者的区别在于是否需要等待某操作的返回结果。简单来说，我们还是一个网络请求，如果我们此时不需要依赖这个请求的结果就能进行后续操作，那么此时这个网络请求就是一个异步操作。

当一个异步操作发出后，调用者在没有得到结果之前，可以继续执行后续操作。这就是异步。

上述故事中我们可以很明显看出来,程序a与程序b区分同步与异步,两者明显区别同步是实时进行观察,而异步需要程序a完成后一个提示

请求发出后，是否需要等待请求结果，才能继续执行其他操作。

• 阻塞/非阻塞：进程/线程需要操作的数据如果尚未就绪，是否妨碍了当前进程/线程的后续操作。
• 同步/异步：数据如果尚未就绪，是否需要等待数据结果。

三.程序运行的三种状态

• 运行:程序正常运行

• 阻塞:程序需要处理某个数据,而这个数据会影响到之后任务的执行,所有我们要进行等待

• 就绪:有两种情况

  • 当一个程序进行io操已经完成情况的下,而cpu没有吧当前任务切换回来的时候,而进行等待

  • 另外种情况是程序再运行一个任务时候达到他程序规定的运行的最大的时候后,而切到另外个程序,当前任务暂停的一种状态,等cpu有空闲了再切回来运行,且保留他之前的运行状态

四.进程线程

进程:任务执行的资源的基本单位,'狭义定义'进程是正在运行的程序的实例

线程:线程是程序运行的最小单位