Python多线程编程学习笔记

Python多线程编程学习笔记

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学习链接：
1. 2小时玩转python多线程编程
2. Threading 学会多线程 (莫烦 Python 教程)

1. 多进程

多任务
1. 多任务的优势：充分利用CPU资源，提高程序的执行效率
2. 多任务是指在同一时间内执行多个任务
3. 多任务的表现形式
  - 并发：在一段时间内交替去执行多个任务
  - 并行：在一段时间内真正的同时一起执行多个任务
进程
1. 进程（Process）是资源分配的最小单位，它是操作系统进行资源分配和调度运行的基本单位
2. 一个程序至少有一个进程，程序是静态的，进程是动态的

多进程完成多任务

p = multiprocessing.Process(target, name, group)
p.start()启动进程

测试

from multiprocessing import Process
import time


# 唱歌
def sing():
    for i in range(3):
        print('唱歌...')
        time.sleep(0.5)


# 跳舞
def dance():
    for i in range(3):
        print('跳舞...')
        time.sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=sing)
    p2 = Process(target=dance)

    p1.start()
    p2.start()

进程执行带有参数的任务

args参数的使用

kwargs参数的使用

from multiprocessing import Process
import time
import os


# 唱歌
def sing(num):
    print('唱歌进程的pid：', os.getpid())
    print('唱歌父进程的pid：', os.getppid())
    for i in range(num):
        print('唱歌...')
        time.sleep(0.5)


# 跳舞
def dance(num2):
    print('跳舞进程的pid：', os.getpid())
    print('跳舞父进程的pid：', os.getppid())
    for i in range(num2):
        print('跳舞...')
        time.sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    print('主进程的pid：', os.getpid())
    p1 = Process(target=sing, args=(5,))
    p2 = Process(target=dance, kwargs={'num2': 2})

    p1.start()
    p2.start()

获取进程的编号
1. 获取当前进程的编号：os.getpid()
2. 获取当前父进程的编号：os.getppid()
进程的注意点
1. 主进程会等待所有的子进程执行结束后再结束
2. 设置守护主进程：主进程不会等待子进程结束就会结束
  
  子进程对象.daemon = True

2. 多线程

为什么要使用多线程：

进程是分配资源的最小单位，一旦创建一个进程就会分配一定的资源。线程是程序执行的最小单位，一个进程中最少有一个线程来负责执行程序。线程自己不拥有系统资源，它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。
多线程完成多任务：跟进程一毛一样，只不过模块不一样。

from threading import Thread
线程执行带有参数的任务：跟进程一毛一样
主线程和子线程的结束顺序：也跟进程一毛一样

只不过设置守护线程的方法有两种：
1. 在创建的时候，传递daemon参数
2. 创建后，设置daemon
线程间的执行顺序
1. 线程之间的执行是无序的，由CPU调度
2. 获取当前的线程信息：threading.current_thread()
进程和线程对比
1. 关系对比：
  1. 线程是依附在进程里面的，没有进程就没有线程
  2. 一个进程默认提供一条线程，进程可以创建多个线程
2. 区别对比：
  1. 创建进程的资源开销要比创建线程的资源开销要大
  2. 进程是操作系统资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位
  3. 线程不能够独立执行，必须依存在进程中
3. 优缺点对比：
  1. 进程优缺点：
    
    优点：可以用多核
    
    缺点：资源开销大
  2. 线程优缺点：
    
    优点：资源开销小
    
    缺点：不能使用多核

3. 补充

join：等待该线程执行完之后，才接着运行主线程后面的语句。
线程的返回是不能用return的，也就是说多线程的时候，不能通过return获取函数的返回值，需要传入一个记录返回值的列表，然后将函数的结果放入列表中。
GIL 限制了 Python 多线程的性能不会像我们预期的那样。GIL：全局解释器锁，Global Interpreter Lock。GIL参考链接，参考链接2
- 我们该如何解决GIL锁的问题呢？
  1. 更换cpython为jpython(不建议)
  2. 使用多进程完成多线程的任务
  3. 在使用多线程可以使用c语言去实现
- 什么时候会释放GIL？
  1. 遇到像 i/o操作这种会有时间空闲情况造成cpu闲置的情况会释放Gil
  2. 会有一个专门ticks进行计数一旦ticks数值达到100 这个时候释放Gil锁线程之间开始竞争Gil锁(说明: ticks这个数值可以进行设置来延长或者缩减获得Gil锁的线程使用cpu的时间)
- 互斥锁和Gil锁的关系？
  1. Gil锁 : 保证同一时刻只有一个线程能使用到cpu
  2. 互斥锁 : 多线程时，保证修改共享数据时有序的修改，不会产生数据修改混乱
互斥锁threading.Lock()，执行时需要lock.acquire()，结束后需要lock.release()，这样有锁的线程才能操作。

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纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行~

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by 李英俊小朋友

posted @ 2021-02-07 15:18 李英俊小朋友阅读(69) 评论(0) 编辑收藏举报

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2. 多线程

3. 补充

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