Python學習筆記（四）：並行系統工具之os.fork, _thread, threading

      通過os模組中的fork方法，一個進程(Process)可以產生一個獨立子進程。fork是一個程式拷貝（copying program）的過程：當程式調用fork方法，作業系統產生一份該程式及其在記憶體中的進程的新的拷貝，並以與原始程式並行的方式開始執行這份拷貝。原始程式稱為父進程，新產生的拷貝叫做子進程。父進程可以產生任意數目的子進程（作業系統不會對此進行控制嗎？），子進程還可以產生它的子進程。這些子進程在作業系統的控制下相互獨立的並行運行。子進程可以繼續運行即便父進程已退出。Python manual中對os.fork的描述是：it generates a copy of the calling program, and returns a different value in each copy: zero in the child process and the process ID of the new child in the parent. 其中對於傳回值這部分的描述，我還不是很理解，需要繼續找一些資料。os.fork經常和os.exec結合使用使得新產生的進程執行相關操作。

      線程（Threads），又稱為“輕量級進程”（lightweight processes），多個線程並行的運行在同一個進程中。線程常用於非阻斷的輸入調用、已耗用時間很長的任務等。相比進程，線程具備效能好、簡單、共用進程全域記憶體、相容性好等優點。但是線程不是一種啟動另一個程式的方法，另外由於共用進程的全域記憶體，多個線程之間存在同步化的問題。

      _thread模組（在Python 2.X中稱為thread）中函數start_new_thread(function, args[, kwargs])產生一個新的線程並返回該線程ID，並指定該線程執行相應的函數。當函數返回（傳回值被忽略）或函數拋出異常時，線程退出。為了保證線程間的同步化，_thread模組提供了鎖（lock）的機制，線程在訪問共用資源之前必須擷取（acquire）一個鎖，在對共用資源完成操作之後，釋放(release)該鎖，這樣其他的線程才能訪問共用資源。_thread模組相關的函數是allocate_lock(...)產生一個lock對象, 通過aquire(...)/release(...)方法擷取／釋放鎖。

      如果說_thread模組是一個底層的介面的話，那麼threading模組就是一個上層的介面。threading提供了一個Thread類，該類中提供了諸如__init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, verbose=None)，join(self, timeout=None)， start(self)等方法。

      Python中queue模組（在Python 2.X中稱為Queue）擁有普通list的屬性，同時還具備放在queue裡的對象受到線程鎖擷取／釋放操作的控制。這樣只有一個線程可以修改queue。關於queue模組的詳細定義可以參考Python的文檔http://docs.python.org/library/queue.html