并发编程理论

并行

并行是指“并排行走”或“同时实行或实施”。在操作系统中，若干个程序段同时在系统中运行，这些程序的执行在时间上是重叠的，一个程序段的执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始，无论从微观还是宏观，程序都是同时执行的；

问：单核CPU能否实现并行?
答：不能，但是可以实现并发

并发

并发是指:在同一个时间段内，两个或多个程序执行，有时间上的重叠(宏观上是同时,微观上仍是顺序执行)；

通俗讲，多个程序只要看起来像同时运行即可；

问：12306可以同一时间支持几个亿的用户买票 问是并行还是并发
答：高并发

以上建立在单核CPU上~

程序和进程

百度百科：进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

从开发角度，程序可以理解为一堆代码，而进程是怎么产生的呢？

进程的产生可以理解为：正在运行的程序，是活的，而程序（一堆代码）放在那是死的，不运行也不会产生什么；

单核情况下的进程调度

1、FCFS：先来先服务，如果先来一个长作业，比如要执行24h的程序，后面只有1s的程序，这样对短作业是不友好的；
2、短作业优先调度算法：相反这样是对长作业不友好；
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3、时间片轮转法+多级反馈队列：先分配给新的多个进程相同的时间片段，之后根据进程消耗时间片多少分类执行；

进程三状态图

就绪、运行、阻塞

并发编程

• 就绪态：当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源，只要获得处理机便可立即执行，这时的进程状态称为就绪状态。
• 运行态：当进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行，此时的进程状态称为运行状态。
• 阻塞态：正在执行的进程，由于等待某个事件发生而无法执行时，便放弃处理机而处于阻塞状态。引起进程阻塞的事件可有多种，例如，等待I/O完成、申请缓冲区不能满足、等待信件(信号)等。

程序在运行之后先进入就绪态，直到第一行代码运行的时候进入运行态，如果中间有代码导致程序夯住，就会导致阻塞态；三态会不断切换；

同步、异步

同步：提交完任务之后原地等待任务的返回结果，期间不做任何事（消耗资源）

异步：提交完任务之后不原地等待任务的返回结果，直接去做其他事 ，结果由反馈机制自动提醒（优化）

# 概念剖析
比如你要做三件事：学习、洗衣服、做饭
# 同步
同步做这三件事的过程：学习期间不能干别的事，不学习了才能去洗衣服，洗衣服期间只能等着洗衣机洗完衣服，不能干别的事，然后衣服洗好了，才能去做饭；
# 结果就是这样又耗时耗力

# 异步
异步做着三件事的过程：衣服丢洗衣机里，米放锅里，然后去学习；这样是不是很轻松，也省时间；

阻塞、非阻塞

二者用于描述任务的执行状态

阻塞：是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起

比如python中的input方法获取输入，你不输入会一直处于等待状态，也就是阻塞

非阻塞：就是阻塞的反面，执行和运行

同步/异步、阻塞/非阻塞组合

• 同步阻塞：这种形式效率是最低的；比如你吃饭排队，只能干等，什么都不能干；
• 异步阻塞：比如你排队吃饭，排到你了让店员喊一声你就好，这期间可以在附近买杯奶茶等（异步），但是不能离开餐厅附件（阻塞）；
• 同步非阻塞：比如吃饭排队，你估计排队时间挺长的，你打开了王者荣耀，你边打游戏还得往前走关注排队情况，这样以来王者荣耀相当于一个程序，排队是一个程序，二者需要不断切换；
• 异步非阻塞：效率非常高，比如吃饭排队，你可以把排单号交给女朋友，让她排队，你去厕所（异步），拉屎（非阻塞）；这样是不是不需要排队也不需要在餐厅旁边等着，这样就是异步非阻塞；

可能栗子不恰当，不要纠结