Python并发探索：多进程、多线程、协程与IO多路复用详解

本文档是对Python并发编程中的多进程、多线程、协程和IO多路复用技术进行的系统梳理，适合初学者和进阶者参考。首先，文章强调了网络编程的目标——数据传输，以及ISO国际标准化组织在制定网络通信标准中的角色，如OSI七层模型，它通过分层设计降低了系统的复杂性，提高了模块化和独立工作的能力。 1. **多进程与多线程**： - 多进程是指在同一台机器上并发运行多个独立的程序或进程，每个进程拥有独立的内存空间，适合CPU密集型任务。 - 多线程则在同一进程中并发执行多个线程，共享同一内存空间，适用于I/O密集型任务，但需要注意线程安全问题。 2. **协程**： - 协程是比线程更轻量级的执行单元，它在单个线程中轮询执行，通过GIL（全局解释器锁）实现轻量级的切换，适用于IO操作频繁的任务，如Web服务器处理请求。 3. **IO多路复用**： - IO多路复用技术（如select, poll, epoll等）允许一个进程同时监控多个I/O端口，当某个端口有可读写事件时，进程能立即响应，提高I/O效率，避免了无谓的阻塞。 4. **协议与数据传输流程**： - 网络通信涉及多种协议，如应用层的TFTP、HTTP、DNS和SMTP，传输层的TCP（面向连接，保证可靠）和UDP（无连接，快速但不可靠），网络层的IP，以及物理层的传输介质规范。 - 数据从发送端经过层层封装，直至物理层发送，途中经过交换机和路由器，最终到达接收端，接收端再逐层解封，直至应用层展示给用户。 5. **网络基本概念**： - 网络主机（HOST）是指网络中的设备，可以使用'localhost'或'127.0.0.1'表示本机，而在网络环境中，可能需要使用'0.0.0.0'作为测试地址。 - Linux中的ifconfig和Windows的winipconfig用于查询IP地址，socket.gethostname()获取计算机名称，socket.gethostbyname()则是获取主机名对应的IP地址。 通过本文档，读者能够深入理解Python并发编程的核心技术，包括如何在实际场景中运用多进程、多线程、协程以及有效地管理网络通信，提高应用程序的性能和资源利用效率。