并发编程-练习题

1、简述计算机操作系统中的“中断”的作用？

        让CPU可以雨露均沾，避免某个进程长期占用CPU，导致其他进程无法进行计算操作。

2、简述计算机内存中的“内核态”和“用户态”；

        内核态：由操作系统发出指令给硬件进行计算

        用户态：用户态不能直接操作硬件，所以当有计算任务时，实际上是由用户发出指令给操作系统，再由操作系统发出指令给硬件进行计算。

3、进程间通信方式有哪些？

        在python中进程间是完全隔离的，所以要想实现进程间通信可依靠管道和消息队列来实现。

4、简述你对管道、队列的理解；

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，而队列又是基于（管道+锁）实现的，可以让我们从复杂的锁问题中解脱出来，因而队列才是进程间通信的最佳选择。

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。

5、请列举你知道的进程间通信方式；

队列和管道。

6、什么是同步I/O，什么是异步I/O？

同步IO包含有：阻塞IO，非阻塞IO，IO多路复用

异步IO宝行有：异步IO

7、请问multiprocessing模块中的Value、Array类的作用是什么？举例说明它们的使用场景

8、请问multiprocessing模块中的Manager类的作用是什么？与Value和Array类相比，Manager的优缺点是什么？

9、写一个程序，包含十个线程，子线程必须等待主线程sleep 10秒钟之后才执行，并打印当前时间；

# 9、写一个程序，包含十个线程，子线程必须等待主线程sleep 10秒钟之后才执行，并打印当前时间；

from threading import Timer, current_thread
import time


def say():
    print("%s is say, time is: %s." % (current_thread(), time.asctime()))


if __name__ == '__main__':
    print("主线程, time is: %s" % (time.asctime()))
    for i in range(10):
        t = Timer(10, say)
        t.start()

10、写一个程序，包含十个线程，同时只能有五个子线程并行执行；

# 10、写一个程序，包含十个线程，同时只能有五个子线程并行执行；

from threading import Thread, Semaphore, current_thread
import time
import random


def say():
    sm.acquire()
    print("%s is saying." % current_thread().getName())
    time.sleep(random.randint(1, 3))
    sm.release()


if __name__ == '__main__':
    sm = Semaphore(5)
    for i in range(10):
        t = Thread(target=say)
        t.start()

11、写一个程序，要求用户输入用户名和密码，要求密码长度不少于6个字符，且必须以字母开头，如果密码合法，则将该密码使用md5算法加密后的十六进制概要值存入名为password.txt的文件，超过三次不合法则退出程序；

# 11、写一个程序，要求用户输入用户名和密码，要求密码长度不少于6个字符，且必须以字母开头，如果密码合法，则将该密码使用md5算法加密后的十六进制概要值存入名为password.txt的文件，超过三次不合法则退出程序；
import re
import hashlib

count = 0
while True:
    if count == 3:
        print("错误超过3次，退出。")
        break
    username = input("请输入用户名：").strip()
    password = input("请输入密码：").strip()

    if len(password) < 6:
        print("密码长度不够")
    elif re.match("[A-z]", password, 1) is None:
        print("密码不合法")
    else:
        hash = hashlib.md5()
        hash.update(password.encode("utf-8"))
        md5_password = hash.hexdigest()
        f = open("password.txt", "w", encoding="utf-8")
        f.write(md5_password)
        f.close()
        print("已写入md5密码到文件")
        break
    count += 1

12、写一个程序，使用socketserver模块，实现一个支持同时处理多个客户端请求的服务器，要求每次启动一个新线程处理客户端请求；

server.py

import socketserver


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        while True:
            recv_data = self.request.recv(1024).decode("utf-8")
            if not recv_data: break
            print("recv message: ", recv_data)
            self.request.send(recv_data.upper().encode("utf-8"))
        self.request.close()


server = socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1", 9090), MyServer)
server.serve_forever()

client.py

import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(("127.0.0.1", 9090))

while True:
    inp = input(">>: ").strip()
    client.send(inp.encode("utf-8"))
    recv_data = client.recv(1024).decode("utf-8")
    print("recv message: ", recv_data)
client.close()