python day11
一、线程
基本使用
线程锁
自定义线程池
生产者消费者模型（队列）
二、进程
基本使用
进程锁
进程数据共享
默认数据不共享
queues
array
Manager.dict
进程池
PS:
IO密集型-多线程
计算密集型 - 多进程
三、协程
原理：利用一个线程，分解一个线程成为多个“微线程”==》程序级别
greenlet
gevent
pip3 install gevent
四、缓存
1、安装软件
2、程序：安装其对应的模块
Socket连接，
memecach
1、天生集群
2、基本
3、gets,cas
k -> ""
redis
k -> ""
k -> [11,11，22,33,44]
k -> {"k1":xxx}
k -> [11，22]
k -> [(11,1),(13,2),]
#使用多线程
import threading
def f1(arg):
print(arg)
t = threading.Thread(target=f1,args=(123,))
t.start()
import threading
from time import ctime,sleep
import time
def music(func):
for i in range(2):
print("我在听--------- %s. %s" %(func,ctime()))
time.sleep(1)
def move(func):
for i in range(2):
print("我在看---------- %s! %s" %(func,ctime()))
time.sleep(5)
threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u'爱情买卖',)) #把music加入到多线程
t2 = threading.Thread(target=move,args=(u'阿凡达',)) #把move加入到多线程
threads.append(t1)
threads.append(t2)
for i in threads:
i.start()
import threading
from time import ctime,sleep
import time
def music(func):
for i in range(2):
print("我在听--------- %s. %s" %(func,ctime()))
#time.sleep(1)
def move(func):
for i in range(2):
print("我在看---------- %s! %s" %(func,ctime()))
#time.sleep(5)
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u'爱情买卖',)) #把music加入到多线程
t2 = threading.Thread(target=move,args=(u'阿凡达',)) #把move加入到多线程
t1.start()
sleep(2)
t2.start()
同时做两件事
#听歌看片一起干，想要干两次，此程序只干一次，因为setDaemon不等子线程
import threading
from time import ctime,sleep
def music(func):
for i in range(2):
print("我在听-------- %s. %s" %(func,ctime()))
sleep(1)
def move(func):
for i in range(2):
print("我在看-------- %s! %s" %(func,ctime()))
sleep(5)
threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u'爱情买卖',)) #把music加入到多线程
threads.append(t1)
t2 = threading.Thread(target=move,args=(u'阿凡达',)) #把move加入到多线程
threads.append(t2)
if __name__ == '__main__':
for t in threads:
t.setDaemon(True) #子线程启动后，父线程也继续执行下去，当父线程执行完最后一条语句print "all over %s" %ctime()后，没有等待子线程，直接就退出了，同时子线程也一同结束。
t.start() #开始启动线程
print("两件事同时做完----------- %s" %ctime())
多线程完整程序，同时听了歌又看了片
import threading
from time import ctime,sleep
def music(func):
for i in range(2):
print("我在听---------- to %s. %s" %(func,ctime()))
sleep(1)
def move(func):
for i in range(2):
print("我在看---------- to %s! %s" %(func,ctime()))
sleep(5)
threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u'牛逼存在',))
threads.append(t1)
t2 = threading.Thread(target=move,args=(u'钟馗伏魔',))
threads.append(t2)
if __name__ == '__main__':
for t in threads:
t.setDaemon(True)
t.start()
t.join() #等待进程终止，子程进程没有运行完，就不执行父进程
print("所有结束--------------------- %s" %ctime())
# 结果
我在听---------- to 牛逼存在. Mon Jul 18 00:18:22 2016
我在看---------- to 钟馗伏魔! Mon Jul 18 00:18:22 2016
我在听---------- to 牛逼存在. Mon Jul 18 00:18:23 2016
我在看---------- to 钟馗伏魔! Mon Jul 18 00:18:27 2016
所有结束--------------------- Mon Jul 18 00:18:32 2016
#自定义多线程，调用
import threading
class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self,func,args):
self.func = func
self.args = args
super(MyThread,self).__init__() #super继承调用父类，解决多继承的重复调用问题
def run(self): # 自动执行run方法
self.func(self.args)
def f2(arg):
print(arg)
obj = MyThread(f2,123)
obj.start()
#结果
123
消息队列
# queue.Queue(2) 先进先出队列
# put放数据，是否阻塞，阻塞时的超时事件
# get取数据（默认阻塞）,是否阻塞，阻塞时的超时事件
# qsize()真实个数
# maxsize 最大支持的个数
# join,task_done，阻塞进程，当队列中任务执行完毕之后，不再阻塞
q = queue.Queue(2) #只接收两个队列
print(q.empty())
q.put(11)
q.put(22)
print(q.empty())
print(q.qsize())
q.put(22)
q.put(33, block=False)
q.put(33,block=False, timeout=2)
print(q.get())
print(q.get())
print(q.get(timeout=2))
----结果
True
False
2 # 阻塞了，只接收了两个
import queue
# queue.Queue，先进先出队列
# queue.LifoQueue，后进先出队列
# queue.PriorityQueue，优先级队列
# queue.deque，双向对队
#后进先出队列
q = queue.LifoQueue()
q.put(123) #放数据给队列
q.put(456)
print(q.get()) #取一条数据
print(q.get()) #取第二条数据
# #优先级队列
#数值小的高
q = queue.PriorityQueue()
q.put((1,"alex1")) #存数据给队列，优化级为1
q.put((1,"alex2"))
q.put((1,"alex3"))
q.put((3,"alex3"))
print(q.get()) #取数据
#双向对队
q = queue.deque()
q.append(123)
q.append(333)
q.appendleft(456)
q.pop()
q.popleft()
队列机制
import queue
queue.Queue #先进先出队列
queue.LifoQueue #后队进先出队列
queue.PriorityQueue #优先级队列
queue.deque #双向对队
q = queue.LifoQueue()
q.put(123)
q.put(456)
print(q.get())
q = queue.PriorityQueue()
q.put((1,"alex1"))
q.put((1,"alex2"))
q.put((1,"alex3"))
q.put((3,"alex3"))
print(q.get())
q = queue.deque()
q.append(123)
q.append(333)
q.appendleft(456)
q.pop()
q.popleft()
生产者消费者
消息队列解决供给问题，解决阻塞，解耦
import queue
import threading
import time
q = queue.Queue() #先进先出队列
def productor(arg): # 生产者
"""
买票
:param arg:
:return:
"""
q.put(str(arg) + '-包子') #发包子器
for i in range(300): #300个人买包子
t = threading.Thread(target=productor,args=(i,))
t.start()
def consumer(arg): # 消费者
"""
服务器后台
:param arg:
:return:
"""
while True: #无限生产
print(arg,q.get())
time.sleep(2)
for j in range(3): #3个人一直生产
t = threading.Thread(target=consumer,args=(j,))
t.start()
# 线程锁
# threading.RLock和threading.Lock
# threading.Lock 产生死锁阻塞
import threading
lock = threading.Lock() #Lock对象
lock.acquire()
lock.acquire() #产生了死锁。
lock.release()
lock.release()
-----结果
#一直循环不退出，因为锁住了
# threading.RLock #在同一线程内，程序不会堵塞。
import threading
rLock = threading.RLock() #RLock对象
rLock.acquire()
rLock.acquire() #在同一线程内，程序不会堵塞。
rLock.release()
rLock.release()
-----结果
Process finished with exit code 0 #不阻塞
# 上锁和解锁，递归10减到0
import threading
import time
NUM = 10
def func(l):
global NUM
# 上锁
l.acquire()
NUM -= 1
time.sleep(2)
print(NUM)
# 开锁
l.release()
#lock = threading.Lock()
lock = threading.RLock()
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=func,args=(lock,))
t.start()
-----结果
全锁，全放
#红灯停，绿灯放行
import threading
def func(i,e):
print(i)
e.wait() # 检测是什么灯，如果是红灯，停；绿灯，行
print(i+100)
event = threading.Event()
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=func, args=(i,event,))
t.start()
#========
event.clear() # 设置成红灯
inp = input('>>>')
if inp == "1": #输入1放行
event.set() # 设置成绿灯
------结果
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
>>>1
100
103
104
107
108
101
102
105
106
109
信号量，放几个出去
import threading
import time
NUM = 10
def func(i,l):
global NUM
# 上锁
l.acquire()
NUM -= 1
time.sleep(2)
print(NUM,i)
# 开锁
l.release()
#lock = threading.Lock()
#lock = threading.RLock()
lock = threading.BoundedSemaphore(5) #信号量，放几个出去
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=func,args=(i,lock,))
t.start()
import threading
def func(i,con):
print(i)
con.acquire()
con.wait()
print(i+100)
con.release()
c = threading.Condition()
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=func, args=(i,c,))
t.start()
while True:
inp = input('>>>')
if inp == 'q':
break
c.acquire()
c.notify(int(inp))
c.release()
import threading
def condition():
ret = False
r = input('>>>')
if r == 'true':
ret = True
else:
ret = False
return ret
def func(i,con):
print(i)
con.acquire()
con.wait_for(condition)
print(i+100)
con.release()
c = threading.Condition()
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=func, args=(i,c,))
t.start()
# 1秒之后打印hello world
from threading import Timer
def hello():
print("hello, world")
t = Timer(1, hello) #1秒之后打印hello world
t.start() # after 1 seconds, "hello, world" will be print
#线程池程序
import queue
import threading
import contextlib
import time
StopEvent = object() #配置空值,判断空值终止线程
class ThreadPool(object):
def __init__(self, max_num, max_task_num = None): #配置最大线程数和任务最大个数
"""
初始化函数做三件事:
1.判断任务最大数是否为真，真则创建队列存任务，假则创建不受限制队列
2.创建当前已经创建的线程变量
3.创建当前空闲多少线程变量
"""
if max_task_num:
self.q = queue.Queue(max_task_num) #创建队列,用来装任务
else:
self.q = queue.Queue()
self.max_num = max_num
self.cancel = False
self.terminal = False
self.generate_list = [] #当前已经创建的线程
self.free_list = [] #当前空闲多少线程
def run(self, func, args, callback=None):
"""
线程池执行一个任务
:param func: 任务函数
:param args: 任务函数所需参数
:param callback: 任务执行失败或成功后执行的回调函数，回调函数有两个参数1、任务函数执行状态；2、任务函数返回值（默认为None，即：不执行回调函数）
:return: 如果线程池已经终止，则返回True否则None
"""
if self.cancel:
return
if len(self.free_list) == 0 and len(self.generate_list) < self.max_num: #判断没有空闲线程和已经创建的线程小于线程池最大数,则创建线程
self.generate_thread() # 创建线程
w = (func, args, callback,) # 以下两行把任务放入队列 #FUNC 是函数 ARGS、CALLBACK是元组
self.q.put(w)
def generate_thread(self):
"""
创建一个线程
"""
t = threading.Thread(target=self.call) #创建线程执行call方法（用call方法创建线程），每创建一个线程都执行call
t.start()
def call(self):
"""
循环去获取任务函数并执行任务函数
"""
current_thread = threading.currentThread
self.generate_list.append(current_thread) #获取已创建的线程存入列表
event = self.q.get() #取任务
while event != StopEvent:
'''如果获取的任务不为空，则执行改变其状态，循环配置每个任务为空闲，否则传入的是空值，则清除线程列表'''
func, arguments, callback = event #是元组event即任务便执行
try:
result = func(*arguments) #传参，执行ACTION函数，ACTION执行完是空闲
success = True
except Exception as e:
success = False
result = None
if callback is not None:
try:
callback(success, result)
except Exception as e:
pass
with self.worker_state(self.free_list, current_thread): #如果执行ACTION，把任务设置成空闲
if self.terminal:
event = StopEvent
else:
event = self.q.get()
else:
self.generate_list.remove(current_thread)
def close(self):
"""
执行完所有的任务后，所有线程停止
"""
self.cancel = True
full_size = len(self.generate_list)
while full_size:
self.q.put(StopEvent)
full_size -= 1
def terminate(self):
"""
无论是否还有任务，终止线程
"""
self.terminal = True
while self.generate_list:
self.q.put(StopEvent) # 终止前存入队列
self.q.empty()
'''以下用contextlib装饰器模块为记录正在等待的线程数，用于call方法把了队列全部读出来，即实现装饰器为空'''
@contextlib.contextmanager #contoextlib上下文管理,实现类似with的自动关闭机制，其实就是个with封装
def worker_state(self, state_list, worker_thread):
"""
用于记录线程中正在等待的线程数
"""
state_list.append(worker_thread)
try:
yield
finally:
state_list.remove(worker_thread)
pool = ThreadPool(5) #创建线程池
def callback(status, result):
# status, execute action status
# result, execute action return value
pass
# 创建一个读任务函数
def action(i):
print(i)
for i in range(300): #300个任务
ret = pool.run(action, (i,), callback)
# time.sleep(5)
# print(len(pool.generate_list), len(pool.free_list))
# print(len(pool.generate_list), len(pool.free_list))
进程数据共享
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import queues
import multiprocessing
def foo(i,arg): #定义函数两个选项,用于后续传参
arg.put(i) #定义写队列参数
print('say hi',i,arg.qsize()) #打印i写入的队列,arg.qsize统计队列数
if __name__=='__main__':
li = queues.Queue(20,ctx=multiprocessing) #允许20个队列,使用多进程处理队列
for i in range(10): #循环PUT 10次
p = Process(target=foo,args=(i,li,)) #多进程方式处理
p.start() #启动多进程
进程间数据共享
# Array来共享数据
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import queues
import multiprocessing
from multiprocessing import Array
def foo(i,arg):
# arg.put(i)
# print('say hi',i,arg.qsize())
arg[i] = i + 100
for item in arg:
print(item)
print('================')
if __name__ == "__main__":
# li = []
# li = queues.Queue(20,ctx=multiprocessing)
li = Array('i', 10) #将10个进程数据存入Array中
for i in range(10):
p = Process(target=foo,args=(i,li,))
#p.daemon = True
p.start()
#p.join()
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import queues
import multiprocessing
from multiprocessing import Manager
def foo(i,arg):
# arg.put(i)
# print('say hi',i,arg.qsize())
# arg[i] = i + 100
# for item in arg:
# print(item)
# print('====================')
arg[i] = i + 100
print(arg.values())
if __name__=="__main__":
obj = Manager()
li = obj.dict()
for i in range(10):
p = Process(target=foo,args=(i,li,))
p.start()
#p.join()
import time
time.sleep(0.1)
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import queues
import multiprocessing
from multiprocessing import Manager
def foo(i,arg):
# arg.put(i)
# print('say hi',i,arg.qsize())
# arg[i] = i + 100
# for item in arg:
# print(item)
# print('====================')
arg[i] = i + 100
print(arg.values())
if __name__=="__main__":
obj = Manager()
li = obj.dict()
for i in range(10):
p = Process(target=foo,args=(i,li,))
p.start()
p.join()
# import time
# time.sleep(0.1)
串行没有多线程
from multiprocessing import Pool
import time
def f1(arg):
time.sleep(1)
print(arg)
if __name__ == "__main__":
pool = Pool(5)
for i in range(30):
pool.apply(func=f1,args=(i,))
print('end')
五个一起执行
from multiprocessing import Pool
import time
def f1(arg):
time.sleep(1)
print(arg)
if __name__ == "__main__":
pool = Pool(5)
for i in range(30):
#pool.apply(func=f1,args=(i,))
pool.apply_async(func=f1,args=(i,)) #去队列中取任务
pool.close()
pool.join()
from multiprocessing import Pool
import time
def f1(arg):
time.sleep(1)
print(arg)
if __name__ == "__main__":
pool = Pool(5)
for i in range(30):
#pool.apply(func=f1,args=(i,))
pool.apply_async(func=f1,args=(i,)) #去队列中取任务
time.sleep(2)
# pool.close() #所有的任务执行完毕
pool.terminate() #立即终止
pool.join()
协程
安装gevent (WINDOWS按以下方式安装代替pip3 install gevent)
python3 -m pip install gevent
http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5040827.html
看11天图
协程
# 交叉使用，只使用一个线程，在一个线程中规定某个代码块执行顺序。
# 协程的适用场景：当程序中存在大量不需要CPU的操作时（IO），适用于协程；
from greenlet import greenlet
def test1():
print(12)
gr2.switch()
print(34)
gr2.switch()
def test2():
print(56)
gr1.switch()
print(78)
gr1 = greenlet(test1)
gr2 = greenlet(test2)
gr1.switch()
-------结果
12
56
34
78
协程 ：遇到IO操作自动切换
from gevent import monkey; monkey.patch_all()
import gevent
import requests
def f(url):
print('GET: %s' % url)
resp = requests.get(url)
data = resp.text
print('%d bytes received from %s.' % (len(data), url))
gevent.joinall([
gevent.spawn(f, 'https://www.python.org/'),
gevent.spawn(f, 'https://www.yahoo.com/'),
gevent.spawn(f, 'https://github.com/'),
])
-------结果
GET: https://www.python.org/
GET: https://www.yahoo.com/
GET: https://github.com/
449397 bytes received from https://www.yahoo.com/.
25533 bytes received from https://github.com/.
47394 bytes received from https://www.python.org/.
缓存
# Memcached安装
yum -y install libevent
yum -y install memcached
service memcached start #可以不用这句，用下面的
# Memcached使用
import memcache
mc = memcache.Client(['172.16.0.2:11211'], debug=True)
mc.set("foo", "bar")
ret = mc.get('foo')
print(ret)
# 启动Memcached
memcached -d -m 10 -u root -l 127.0.0.1 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid
