Python进阶-多线程.多进程.进程池.多进程通信.多线程通信

2019-06-11 本文已影响0人 Nietzsche_LiBai

哈哈哈，标题有点长，但我们依然由浅入深。

# 通常情况下需要我们的程序同时进行多个任务，并发运行。由于cpu的执行效率非常高，时间片非常短，在各个任务之间快速的切换，给人的感觉就是多个任务在同时进行，并发运行。

# 进程和进程之间的区别

# 1、线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位

# 2、一个进程是由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线

# 3、进程之间相互独立，但同一个进程下的各个线程之间共享程序的内存空间（包括代码段、数据集、堆等）及一些进程级的资源（如打开文件和信号），某进程内的线程在其他进程是不可见的

# 4、调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多

# 总之，进程与线程都是一种抽象的概念，线程是一种比进程更小的抽象，线程和进程都可用于实现并发

# 可以这样想象为，一个APP在手机中运行，这一个APP是一个进程，对于这个APP而言，我们在内部要加载很多页面，每一个页面都是一个线程，一个手机中又可以有很多APP,即有很多进程。

单线程

先看个例子：单线程顺序执行。

单线程顺序执行，执行完听音乐才能看电影

多线程

# 在Python的标准库中有两个模块，thread 和threading，thread 是低级模块，threading是高级模块，对thread进行了封装。一般情况下，我们只使用threading这个模块。

a创建线程实例，b开启这个线程

主线程

上述例子我们创建了两个新的线程，其实当我们运行这个Python程序的时候，存在一个主线程。

看个例子更好说明。

主线程和我们新实例化的线程是相互独立的

# 出现这种情况是因为：是在python程序的主线程中，t1,t2 是我们自己创建的新线程。不是一个线程，大家都是同步执行的。要想达到我们在音乐和电影线程都结束，再执行主线程那么我们需要阻塞主线程。

join(time)

这是想要主线程等待其他线程执行完再执行，通过join()阻塞主线程。

但是如果我没想执行完主线程，就将其他的线程结束，这时候就需要setDaemon(boolean)方法守护线程。

线程守护

这里就可以讲讲为什么一般情况下，我们只使用threading这个模块？

# thread不支持守护线程，当主线程退出时，所有的子线程不管他们是否还在工作，都会被强行退出， threading模块支持守护线程。

锁

看个不加锁的例子

单线程顺序执行

多线程

在多线程对同一个全局变量进行操作的时候，t1在未执行完对balance 的操作 t2抢占执行，t2未执行完，t1又开始抢占资源。因为两个线程公用一个资源，所以给改差皮了。

这时候我们需要加一个锁。

注意最后释放锁资源

# 在Python中不建议多线程，建议多进程。

# 在Python中，无论你写多少个线程，在唯一时间点上只有一个线程在运行，其他的都在等待

# 即保证同一时刻只有一个线程对共享资源进行存取。（GIL全局解释锁）,Python 大锁。

单进程

学语文的时候不学数学，一个一个学

多进程

# multiprocessing库的出现很大程度上是为了弥补threading库因为GIL低效的缺陷。它完整的复制了一套threading所提供的接口方便迁移。唯一的不同就是它使用了多进程而不是多线程。每个进程有自己的独立的GIL，完全并行，无GIL的限制(进程中包括线程)，可充分利用多cpu多核的环境,因此也不会出现进程之间的GIL争抢。

现在拥有两个大脑，同时学习数学语文

锁

对于公共资源保证安全性

两个进程虽然同时开启，但是进程1对公共资源修改完成，进程2再开始修改。

进程池

先介绍两个概念：
# 同步执行：一个进程在执行任务时，另一个进程必须等待执行完毕，才能继续执行, 加锁可以保证多个进程修改同一块数据时，同一时间只能有一个任务可以进行修改，没错，速度是慢了，但牺牲了速度却保证了数据安全。

# 异步执行：一个进程在执行任务时，另一个进程无需等待其执行完毕就可以执行，当有消息返回时，系统会提醒后者进行处理，这样会很好的提高运行效率。