python多线程编程-基础篇
一、学前须知
1、需掌握python基础语法、python文件操作、python模块应用
2、开发工具：pycharm、python3.6及以上版本
3、学习内容：进程、线程、多任务应用
二、多任务介绍
2.1概念：
多任务是指在同一时间内执行多个任务
2.2多任务的两种表现形式
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）
三、进程
3.1进程的概念：
进程是资源分配的最小单位，他是操作系统进行资源分配和调度运行的基本单位。通俗理解：一个正在运行的一个程序就是一个进程。例如：正在运行的qq、wechat等，它们都是一个进程。
3.2多进程的作用
3.3进程的创建步骤
导入进程包
import multiprocessing
通过进程类创建进程对象
进程对象 = multiprocessing.Process()
启动进程执行任务
进程对象.start()
3.4通过进程类创建进程对象
3.5单任务和多任务简单例子
单任务
import time
def sing():
for i in range(3):
print("唱歌。。。")
time.sleep(0.5)
def dance():
for i in range(3):
print("跳舞。。。")
time.sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
time1 = time.time()
sing()
dance()
print(time.time()-time1)
输出结果
唱歌。。。
唱歌。。。
唱歌。。。
跳舞。。。
跳舞。。。
跳舞。。。
3.0027265548706055
使用多进程实现多任务
import multiprocessing
import time
def sing():
for i in range(3):
print("唱歌。。。")
time.sleep(0.5)
def dance():
for i in range(3):
print("跳舞。。。")
time.sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
time1 = time.time()
s1 = multiprocessing.Process(target=sing)
d1 = multiprocessing.Process(target=dance)
s1.start()
d1.start()
s1.join() #这个方法可以等待子进程结束后再继续往下运行，通常用于进程间的同步
d1.join()
print(time.time()-time1)
输出结果
唱歌。。。
跳舞。。。
唱歌。。。
跳舞。。。
唱歌。。。
跳舞。。。
1.7515902519226074
3.6进程执行带有参数的任务
import multiprocessing
import time
def sing(name, num):
for i in range(num):
print("%s在唱歌。。。"%name)
time.sleep(0.5)
def dance(num):
for i in range(num):
print("跳舞。。。")
time.sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
# 以元组形式传参
s1 = multiprocessing.Process(target=sing, args=('小明', 3))
# 以字典形式传参
d1 = multiprocessing.Process(target=dance, kwargs={"num": 5, })
s1.start()
d1.start()
注意事项
1.元组传参一定要和参数顺序一致
2.字典方式传参时字典的key要和参数名一致
3.7获取进程编号
进程编号的作用：
当程序中进程的数量越来越多时，如果没有办法区分主进程和子进程还有不同的子进程，那么就无法进行有效的进程管理，为了方便管理实际上每个进程都是有自己的编号的。
获取进程编号的两种方式：
1.获取当前进程编号
os.getpid()
2.获取当前父进程编号
os.getppid()
import multiprocessing
import time
import os
def sing(name, num):
print("唱歌进程的编号： ", os.getpid())
print("唱歌进程的父进程的编号： ", os.getppid())
for i in range(num):
print("%s在唱歌。。。"%name)
time.sleep(0.5)
def dance(num):
print("跳舞进程的编号： ", os.getpid())
print("跳舞进程的父进程的编号： ", os.getppid())
for i in range(num):
print("跳舞。。。")
time.sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
print("主进程的编号： ", os.getpid())
# 以元组形式传参 顺序和参数顺序一致
s1 = multiprocessing.Process(target=sing, args=('小明', 3))
# 以字典形式传参 key和参数名保持一致
d1 = multiprocessing.Process(target=dance, kwargs={"num": 5, })
s1.start()
d1.start()
输出结果：
主进程的编号： 10620
唱歌进程的编号： 18412
唱歌进程的父进程的编号： 10620
小明在唱歌。。。
跳舞进程的编号： 9924
跳舞进程的父进程的编号： 10620
跳舞。。。
小明在唱歌。。。
跳舞。。。
小明在唱歌。。。
跳舞。。。
跳舞。。。
跳舞。。。
3.8进程的注意点
主进程会等待所有的子进程执行结束在结束
import time
import multiprocessing
def work():
for i in range(10):
print("工作中。。。。")
time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
work_process = multiprocessing.Process(target=work)
work_process.start()
time.sleep(1)
print("主进程执行结束")
输出结果：
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
主进程执行结束
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
设置守护主进程
主进程结束后不会再继续执行子进程中剩余的工作
import time
import multiprocessing
def work():
for i in range(10):
print("工作中。。。。")
time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
# 设置守护主进程，主进程执行完成，则结束
# 方式1
work_process = multiprocessing.Process(target=work, daemon=True)
# 方式2
# work_process.daemon = True
work_process.start()
time.sleep(1)
print("主进程执行结束")
输出结果：
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
工作中。。。。
主进程执行结束
3.9案例-多进程实现视频文件夹多任务拷贝器
1.需求分析：
1）目标文件夹是否存在，如果不存在就创建，存在则不创建
2）遍历源文件夹中所有文件，并拷贝到目标文件夹
3）采用进程实现多任务，并完成拷贝
2.实现步骤：
1）定义源文件夹所在的路径，目标文件夹所在路径
创建目标文件夹
2）通过os.listdir获取源目录中的文件列表
3）遍历每个文件，定义一个函数，专门实现文件拷贝
采用进程实现多任务，完成高并发拷贝
import os
import multiprocessing
def copy_file(file_name, source_dir, dest_dir):
# 1 拼接源文件路径和目标文件路径
source_path = source_dir + '\\' + file_name
dest_path = dest_dir + '\\' + file_name
# 2 打开源文件和目标文件
with open(source_path, 'rb') as source_file:
with open(dest_path, 'wb') as dest_file:
# 3 循环读取源文件到目标路径
while True:
data = source_file.read(1024)
if data:
dest_file.write(data)
else:
break
if __name__ == '__main__':
# 1 定义源文件夹和目标文件夹
source_dir = r'F:\迅雷下载\视频-智能机器人从0到1系统入门课程\视频'
dest_dir= r'F:\目标文件夹'
# 2.创建目标文件夹
try:
os.mkdir(dest_dir)
except:
print("目标文件夹已经存在")
# 3.读取源文件夹的文件列表
file_list = os.listdir(source_dir)
# 4.遍历文件列表实现拷贝
for file_name in file_list:
# copy_file(file_name, source_dir, dest_dir)
# 5.使用多进程实现多任务拷贝
sub_process = multiprocessing.Process(target=copy_file, args=(file_name, source_dir, dest_dir))
sub_process.start()
四、线程
4.1线程的介绍
1.实现多任务的另一种形式
2.线程是程序执行的最小单位
3.同属一个进程的多个线程共享进程所拥有的全部资源
4.2线程的创建步骤
1.导入线程包
import threading
2.通过线程类创建进程对象
线程对象 = threading.Thread()
启动线程执行任务
线程对象.start()
4.3通过线程类创建线程对象
4.4 线程用法与进程用法一致，此处不再赘述
import os
import threading
def copy_file(file_name, source_dir, dest_dir):
# 1 拼接源文件路径和目标文件路径
source_path = source_dir + '\\' + file_name
dest_path = dest_dir + '\\' + file_name
# 2 打开源文件和目标文件
with open(source_path, 'rb') as source_file:
with open(dest_path, 'wb') as dest_file:
# 3 循环读取源文件到目标路径
while True:
data = source_file.read(1024)
if data:
dest_file.write(data)
else:
break
if __name__ == '__main__':
# 1 定义源文件夹和目标文件夹
source_dir = r'F:\迅雷下载\视频-智能机器人从0到1系统入门课程\视频'
dest_dir= r'F:\目标文件夹'
# 2.创建目标文件夹
try:
os.mkdir(dest_dir)
except:
print("目标文件夹已经存在")
# 3.读取源文件夹的文件列表
file_list = os.listdir(source_dir)
# 4.遍历文件列表实现拷贝
for file_name in file_list:
# copy_file(file_name, source_dir, dest_dir)
# 5.使用多线程实现多任务拷贝
sub_thread = threading.Thread(target=copy_file, args=(file_name, source_dir, dest_dir))
sub_thread.start()
4.5线程之间的执行顺序：
无序，由CPU调度决定某个线程先执行
五、进程和线程对比
5.1关系对比
1.线程是依附在进程里面的，没有线程就没有进程
2.一个进程默认提供一条线程，进程可以创建多个线程
5.2区别对此
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
5.3优缺点对比
1.进程优缺点：
1.1优点：可以用多核
1.2缺点：资源开销大
2.线程优缺点：
2.1优点：资源开销小
2.2缺点：不可用多核
转载于：https://blog.csdn.net/princezf/article/details/113110550
