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python高斯窗函数的简单介绍( 二 )

IT技术执行


现在 ， 多核CPU已经非常普及了，但是，即使过去的单核CPU ， 也可以执行多任务 。由于CPU执行代码都是顺序执行的，那么，单核CPU是怎么执行多任务的呢？
答案就是操作系统轮流让各个任务交替执行，任务1执行0.01秒 ， 切换到任务2，任务2执行0.01秒，再切换到任务3，执行0.01秒，这样反复执行下去 。表面上看，每个任务都是交替执行的，但是，由于CPU的执行速度实在是太快了，我们感觉就像所有任务都在同时执行一样 。
真正的并行执行多任务只能在多核CPU上实现，但是 ， 由于任务数量远远多于CPU的核心数量，所以，操作系统也会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行 。其实就是CPU执行速度太快啦！以至于我们感受不到在轮流调度 。
并行与并发
并行（Parallelism）
并行：指两个或两个以上事件（或线程）在同一时刻发生，是真正意义上的不同事件或线程在同一时刻，在不同CPU资源呢上（多核），同时执行 。
特点
并发（Concurrency）
指一个物理CPU(也可以多个物理CPU) 在若干道程序（或线程）之间多路复用，并发性是对有限物理资源强制行使多用户共享以提高效率 。
特点
multiprocess.Process模块
process模块是一个创建进程的模块 ， 借助这个模块，就可以完成进程的创建 。
语法：Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])
由该类实例化得到的对象 ， 表示一个子进程中的任务（尚未启动） 。
注意：1. 必须使用关键字方式来指定参数；2. args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元祖形式，必须有逗号 。
参数介绍：
group：参数未使用，默认值为None 。
target：表示调用对象，即子进程要执行的任务 。
args：表示调用的位置参数元祖 。
kwargs：表示调用对象的字典 。如kwargs = {'name':Jack, 'age':18} 。
name：子进程名称 。
代码：
除了上面这些开启进程的方法之外，还有一种以继承Process的方式开启进程的方式：
通过上面的研究 ， 我们千方百计实现了程序的异步，让多个任务可以同时在几个进程中并发处理，他们之间的运行没有顺序 ， 一旦开启也不受我们控制 。尽管并发编程让我们能更加充分的利用IO资源，但是也给我们带来了新的问题 。
当多个进程使用同一份数据资源的时候，就会引发数据安全或顺序混乱问题，我们可以考虑加锁，我们以模拟抢票为例，来看看数据安全的重要性 。
加锁可以保证多个进程修改同一块数据时，同一时间只能有一个任务可以进行修改，即串行的修改 。加锁牺牲了速度，但是却保证了数据的安全 。
因此我们最好找寻一种解决方案能够兼顾：1、效率高（多个进程共享一块内存的数据）2、帮我们处理好锁问题 。
mutiprocessing模块为我们提供的基于消息的IPC通信机制：队列和管道 。队列和管道都是将数据存放于内存中 队列又是基于（管道+锁）实现的，可以让我们从复杂的锁问题中解脱出来，我们应该尽量避免使用共享数据 ， 尽可能使用消息传递和队列，避免处理复杂的同步和锁问题 ， 而且在进程数目增多时，往往可以获得更好的可获展性（后续扩展该内容） 。
线程
Python的threading模块
Python 供了几个用于多线程编程的模块 ， 包括 thread, threading 和 Queue 等 。thread 和 threading 模块允许程序员创建和管理线程 。thread 模块 供了基本的线程和锁的支持，而 threading 供了更高级别，功能更强的线程管理的功能 。Queue 模块允许用户创建一个可以用于多个线程之间 共享数据的队列数据结构 。

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