Python并发编程

第一章:掌握并发与并行

第二章:让程序动起来-进程

第三章:程序的执行者-线程

第四章:比线程更轻量-协程

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1.1节:掌握并发编程的基础概念

薯条老师 2020-05-29 07:53:38 234453 0

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教程引言:

该系列教程会系统地讲解并发与并行的基础概念,以及如何使用Python进行并发编程。掌握并发编程,是成为一名优秀程序员所必须具备的基本功。

1.1.1 理解并发

并发在计算机中的概念不难理解,并发的字面意思接近于“交替发生”。计算机中的并发,是指计算机程序在一段时间内交替地执行。假设在计算机中存在5个执行实例:A,B,C,D,E。我们将这“一段时间”限定为60秒,那么并发是指这5个执行实例在这60秒内交替地执行。

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生活中的“并发”很常见,比如某Python程序员一边写代码,一边在wechat里与某位小姐姐暧昧频频。不论是写代码,还是与人暧昧,都是由该程序员来执行,他虽可以一边写代码,一边与人暧昧,但绝对做不到同时做这两件事,除非他有分身。

计算机亦然。在计算机中,负责程序执行的硬件是CPU,在只有一个CPU核心的情况下,很难做到同时执行多个程序,只能并发地执行,也就是说,单CPU的计算机只能在一段时间内交替地执行多个程序。

所谓天下武功,唯快不破,计算机在纳秒级别内执行一个程序,然后快速地切换,转而执行另外一个程序。人类无法分辨出这样的速度,所以给我们的感觉:计算机在“同时执行”多个程序。

与并发相关的是并行,并行是指同时执行。关于并行的概念,会在下一节中进行详细讲解。

1.1.2 并发编程

对并发有一定的理解以后,可以很容易地理解并发编程。并发编程是指使用某一类编程语言,比如Python,利用系统的并发机制来实现程序的交替执行。掌握并发编程,需要先回答这几个问题:谁在执行程序?谁是程序的执行实体?如何进行并发程序设计?

回答好这个问题,我们需要理解操作系统中的处理器,进程,线程等概念,以及掌握并发编程的常用并发模型。关于进程,线程,以及并发模型,将从第三章《Python多进程编程》开始,分别进行详细地讲解。

学习是一个渐进的过程,本节内容侧重于让读者理解并发以及并发编程的概念。在理解复杂的概念时,可以从生活中找出类似的例子来进行理解。

1.1.3 知识要点

(1) 并发的字面意思接近于“交替发生”。计算机中的并发,是指计算机程序在一段时间内交替地执行。
(2) 并发编程是指使用某一类编程语言,比如Python,利用系统的并发机制来实现程序的交替执行。

1.1.4 课后习题

(1) 举出在生活中与并发有关的三个例子
(2) 计算机在同一时间内只能执行一个实例吗?为什么

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