在单线程下:

  1. sleep 属于对I/O进行阻塞,input()也是对I/O进行阻塞,使程序处于阻塞状态
  2. requests.get() 在网络返回数据前程序也是阻塞状态
  3. 一般情况下程序处于I/O操作下线程都是处于则塞状态
  4. 协程: 当程序处于I/O操作的时候,其他任务会切换到其他上
  5. 在微观上是一个任务一个任务的切换,切换条件一般就是对I/O的操作
  6. 多任务异步处理

读写文件是最常见的IO操作。Python内置了读写文件的函数,用法和C是兼容的。
读写文件前,我们先必须了解一下,在磁盘上读写文件的功能都是由操作系统提供的,现代操作系统不允许普通的程序直接操作磁盘,所以,读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象(通常称为文件描述符),然后,通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取数据(读文件),或者把数据写入这个文件对象(写文件)。

异步IO

考虑到CPU和IO之间巨大的速度差异,一个任务在执行的过程中大部分时间都在等待IO操作,单进程单线程模型会导致别的任务无法并行执行,因此,我们才需要多进程模型或者多线程模型来支持多任务并发执行。
现代操作系统对IO操作已经做了巨大的改进,最大的特点就是支持异步IO。如果充分利用操作系统提供的异步IO支持,就可以用单进程单线程模型来执行多任务,这种全新的模型称为事件驱动模型,Nginx就是支持异步IO的Web服务器,它在单核CPU上采用单进程模型就可以高效地支持多任务。在多核CPU上,可以运行多个进程(数量与CPU核心数相同),充分利用多核CPU。由于系统总的进程数量十分有限,因此操作系统调度非常高效。用异步IO编程模型来实现多任务是一个主要的趋势


注意,在一个子程序中中断,去执行其他子程序,不是函数调用,有点类似CPU的中断。比如子程序A、B:

  1. def A():
  2. print('1')
  3. print('2')
  4. print('3')
  5. def B():
  6. print('x')
  7. print('y')
  8. print('z')

假设由协程执行,在执行A的过程中,可以随时中断,去执行B,B也可能在执行过程中中断再去执行A,结果可能是:

  1. 1
  2. 2
  3. x
  4. y
  5. 3
  6. z