Arquitectura cliente servidos

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¿Qué son los procesos y los threads?
Las computadoras serían mucho menos útiles si no pudiéramos hacer más de una cosa a la vez. Si no pudiéramos, por ejemplo, escuchar música en nuestro reproductor de audio favorito mientras leemos un tutorial de Python en Mundo Geek.
Pero, ¿cómo se conseguía esto en computadoras antiguas con un solo núcleo / una sola CPU? Lo que ocurría, y lo que ocurreahora, es que en realidad no estamos ejecutando varios procesos a la vez (se llama proceso a un programa en ejecución), sino que los procesos se van turnando y, dada la velocidad a la que ejecutan las instrucciones, nosotros tenemos la impresión de que las tareas se ejecutan de forma paralela como si tuviéramos multitarea real.

Cada vez que un proceso distinto pasa a ejecutarse es necesario realizarlo que se llama un cambio de contexto, durante el cual se salva el estado del programa que se estaba ejecutando a memoria y se carga el estado del programa que va a entrar a ejecutarse.
En Python podemos crear nuevos procesos mediante la función os.fork, que ejecuta la llamada al sistema fork, o mediante otras funciones más avanzadas como popen2.popen2, de forma que nuestro programa puedarealizar varias tareas de forma paralela.
Sin embargo el cambio de contexto puede ser relativamente lento, y los recursos necesarios para mantener el estado demasiados, por lo que a menudo es mucho más eficaz utilizar lo que se conoce como threads, hilos de ejecución, o procesos ligeros.
Los threads son un concepto similar a los procesos: también se trata de código en ejecución. Sin embargo losthreads se ejecutan dentro de un proceso, y los threads del proceso comparten recursos entre si, como la memoria, por ejemplo.
El sistema operativo necesita menos recursos para crear y gestionar los threads, y al compartir recursos, el cambio de contexto es más rápido. Además, dado que los threads comparten el mismo espacio de memoria global, es sencillo compartir información entre ellos: cualquiervariable global que tengamos en nuestro programa es vista por todos los threads.
El GIL
La ejecución de los threads en Python está controlada por el GIL (Global Interpreter Lock) de forma que sólo un thread puede ejecutarse a la vez, independientemente del número de procesadores con el que cuente la máquina. Esto posibilita que el escribir extensiones en C para Python sea mucho más sencillo, perotiene la desventaja de limitar mucho el rendimiento, por lo que a pesar de todo, en Python, en ocasiones nos puede interesar más utilizar procesos que threads, que no sufren de esta limitación.
Cada cierto número de instrucciones de bytecode la máquina virtual para la ejecución del thread y elige otro de entre los que estaban esperando.
Por defecto el cambio de thread se realiza cada 10instrucciones de bytecode, aunque se puede modificar mediante la función sys.setcheckinterval. También se cambia de thread cuando el hilo se pone a dormir con time.sleep o cuando comienza una operación de entrada/salida, las cuales pueden tardar mucho en finalizar, y por lo tanto, de no realizar el cambio, tendríamos a la CPU demasiado tiempo sin trabajar esperando a que la operación de E/S terminara.Para minimizar un poco el efecto del GIL en el rendimiento de nuestra aplicación es conveniente llamar al intérprete con el flag -O, lo que hará que se genere un bytecode optimizado con menos instrucciones, y, por lo tanto, menos cambios de contexto. También podemos plantearnos el utilizar procesos en lugar de threads, como ya comentamos, utilizando por ejemplo el módulo processing; escribir elcódigo en el que el rendimiento sea crítico en una extensión en C o utilizar IronPython o Jython, que carecen de GIL.
Threads en Python
El trabajo con threads se lleva a cabo en Python mediante el módulo thread. Este módulo es opcional y dependiente de la plataforma, y puede ser necesario, aunque no es común, recompilar el intérprete para añadir el soporte de threads.
Además de thread, también...
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