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Python之网络编程进程线程协程

进程介绍(理论部分)

进程与程序的区别

进程是由CPU运行的程序,程序使磁盘中的文件
介绍几个概念

串行: 所有的进程由cpu一个一个的解决.

并发:单个cpu,同时执行多个进程(来回切换的),看起来像是同时运行.

并行:多个cpu,真正的同时运行多个进程.

阻塞:遇到IO才叫阻塞.

一个cpu运行两个进程,其中一个进程完全没有阻塞,

非阻塞: 没有IO.
进程的创建

什么是开启多个进程: socket: server,client 两个进程.

python中,如果一次想开启多个进程,必须是一个主进程,开启多个子进程.

linux, windows: 由主进程开启子进程:

相同点: 原则:主进程开启子进程两个进程都有相互隔离的独立的空间,互不影响.

不同点:

linux: 子进程空间的初始数据完全是从主(父)进程copy一份.

windows: 子进程空间的初始数据完全是从主(父)进程copy一份,但是有所不同.

process模块介绍

process模块是一个创建进程的模块，借助这个模块，就可以完成进程的创建。

由该类实例化得到的对象，表示一个子进程中的任务（尚未启动）

强调：

需要使用关键字的方式来指定参数
args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元组形式，必须有逗号

参数介绍：

group参数未使用，值始终为None
target表示调用对象，即子进程要执行的任务
args表示调用对象的位置参数元组，args=(1,2,'egon',)
kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'egon','age':18}
name为子进程的名称

Process的方法

p.start()：启动进程，并调用该子进程中的p.run()
p.run():进程启动时运行的方法，正是它去调用target指定的函数，我们自定义类的类中一定要实现该方法
p.terminate():强制终止进程p，不会进行任何清理操作，如果p创建了子进程，该子进程就成了僵尸进程，使用该方法需要特别小心这种情况。如果p还保存了一个锁那么也将不会被释放，进而导致死锁
p.is_alive():如果p仍然运行，返回True
p.join([timeout]):主线程等待p终止（强调：是主线程处于等的状态，而p是处于运行的状态）。timeout是可选的超时时间，需要强调的是，p.join只能join住start开启的进程，而不能join住run开启的进程

Process属性

p.daemon：默认值为False，如果设为True，代表p为后台运行的守护进程，当p的父进程终止时，p也随之终止，并且设定为True后，p不能创建自己的新进程，必须在p.start()之前设置
p.name:进程的名称
p.pid：进程的pid
p.exitcode:进程在运行时为None、如果为–N，表示被信号N结束(了解即可)
p.authkey:进程的身份验证键,默认是由os.urandom()随机生成的32字符的字符串。这个键的用途是为涉及网络连接的底层进程间通信提供安全性，这类连接只有在具有相同的身份验证键时才能成功（了解即可）

在Windows操作系统中由于没有fork(linux操作系统中创建进程的机制)，在创建子进程的时候会自动 import 启动它的这个文件，而在 import 的时候又执行了整个文件。因此如果将process()直接写在文件中就会无限递归创建子进程报错。所以必须把创建子进程的部分使用if name ==‘main’ 判断保护起来，import 的时候，就不会递归运行了。

Python并发之多进程

开启进程的两种方式

# from multiprocessing import Process
# import time
#
#
# def task(name):
#
#     print(f'{name} is running')
#     time.sleep(3)
#     print(f'{name} is done')
#
#
# if __name__ == '__main__':  # windows环境下,开启多进程一定放在这个下面
#
#     p = Process(target=task,args=('怼哥',))  # args 一定是一个元组的形式.
#     p.start()
#     # 通知操作系统,你给我在内存中开辟一个空间,将p这个进程放进去,然后让cpu执行.
#     print('===主进程')



# 第二种方式 了解
from multiprocessing import Process
import time


class MyProcess(Process):

    def __init__(self, name):
        super().__init__()  # 必须要继承父类的__init__

        self.name = name

    def run(self):  # 必须定义run名字.

        print(f'{self.name} is running')
        time.sleep(3)
        print(f'{self.name} is done')


if __name__ == '__main__':  # windows环境下,开启多进程一定放在这个下面

    p = MyProcess('怼怼哥')
    p.start()
    # 通知操作系统,你给我在内存中开辟一个空间,将p这个进程放进去,然后让cpu执行.
    print('===主进程')

线程

线程的理论知识

什么是线程

线程就是进程中的一条流水线

什么是进程?进程开启经历了什么?

开启进程: 内存中开启空间, 加载数据, 调用CPU执行, 可能还会使用这个空间的资源.

进程:主要任务;开启空间,加载数据.

线程:流水线,执行代码

1563956515042

进程:划分空间,加载资源,静态的

线程:执行代码.执行能力,动态的

抽象概念

开启qq:开启一个进程,在内存中,开启空间,加载数据.启动一个线程执行代码

线程是依赖进程, 一个进程可以包含多个进程,但是一定有一个主线程.线程才是CPU执行的最小单元

线程vs进程(理论)

开启多进程开销非常大,是线程的10-100倍,开启线程开销非常小
开启多进程的速度慢, 开启多线程的速度快
进程之间数据不能直接共享,通过队列可以.同一进程下的线程之间的数据可以共享

多线程的应用场景介绍

并发:一个CPU来回切换(线程之间的切换),多进程并发,多线程并发.

多进程并发: 开启多个进程,每个进程里面的主线程执行任务

多线程并发:
开启一个进程,此进程里面多个线程执行任务

什么时候使用多进程, 什么时候使用多线程?

一个程序:
三个不同任务

如果以后工作中遇到并发:
多线程居多

开启线程的两种方式

# 第一种方式
# from threading import Thread
#
#
# def task(name):
#     print(f'{name} is running')
#
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     t = Thread(target=task,args=('mcsaoQ',))
#     t.start()
#
#     print('主线程')




from threading import Thread


class MyThread(Thread):


    def run(self):
        print(f'{self.name} is running')


if __name__ == '__main__':
    t = MyThread()
    t.start()

    print('主线程')

线程与进程之间的对比

速度的对比

from threading import Thread


def task(name):
    print(f'{name} is running')



if __name__ == '__main__':
    t = Thread(target=task,args=('mcsaoQ',))
    t.start()

    print('主线程')

'''
线程绝对要比进程要快:
    mcsaoQ is running
    主线程
'''

pid

# pid 进程号
from threading import Thread
import os

def task():
    print(f'子线程: {os.getpid()}')



if __name__ == '__main__':
    t = Thread(target=task,)
    t.start()

    print(f'主线程: {os.getpid()}')

线程之间数据共享

# from threading import Thread
#
# x = 1000
#
# def task():
#     global x
#     x = 0
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     t = Thread(target=task)
#     t.start()
#     # t.join()
#     print(f'主线程: {x}')




# from threading import Thread
# import time
# x = 1000
#
# def task():
#     time.sleep(3)
#     print('子线程....')
#
#
# def main():
#     print('111')
#     print('222')
#     print('333')
#
# #
# # task()
# # main()
#
# if __name__ == '__main__':
#     t = Thread(target=task)
#     t.start()
#     # t.join()
#     main()

线程的其他方法

# from threading import Thread
# import threading
# import time
#
#
# def task(name):
#     time.sleep(1)
#     print(f'{name} is running')
#     print(threading.current_thread().name)
#
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     for i in range(5):
#         t = Thread(target=task,args=('mcsaoQ',))
#         t.start()
#     # 线程对象的方法:
#     # time.sleep(1)
#     # print(t.is_alive())  # 判断子线程是否存活  ***
#     # print(t.getName())  #　获取线程名
#     # t.setName('线程111')
#     # print(t.getName())  # 获取线程名
#
#     # threading模块的方法:
#     # print(threading.current_thread().name)  # MainThread
#     # print(threading.enumerate())  # 返回一个列表 放置的是所有的线程对象
#     print(threading.active_count())  # 获取活跃的线程的数量(包括主线程)
#     print('主线程')

守护线程

# 回顾守护进程
# from multiprocessing import Process
# import time
#
# def foo():
#     print(123)  # 进程启动慢,来不及打印123 主进程就完事儿,
#     time.sleep(1)
#     print("end123")
#
# def bar():
#     print(456)
#     time.sleep(3)
#     print("end456")
#
# if __name__ == '__main__':
#
#     p1 = Process(target=foo)
#     p2 = Process(target=bar)
#     p1.daemon = True
#     p1.start()
#     p2.start()
#
#     print("main-------")


# 守护线程
# from threading import Thread
# import time
#
# def task(name):
#     print(f'{name} is running')
#     time.sleep(1)
#     print(f'{name} is over')
#
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     t = Thread(target=task,args=('mcsaoQ',))
#     t.daemon = True
#     t.start()
#
#     print('主线程')


# 分歧:

# from threading import Thread
# import time
#
# def foo():
#     print(123)
#     time.sleep(1)
#     print("end123")
#
# def bar():
#     print(456)
#     time.sleep(3)
#     print("end456")
#
# if __name__ == '__main__':
#
#     t1=Thread(target=foo)
#     t2=Thread(target=bar)
#
#     t1.daemon = True
#     t1.start()
#     t2.start()
#     print("main-------")

# 守护: 子守护主, 只要主结束,子马上结束.
# 主线程什么时候结束???
# 多线程是同一个空间,同一个进程,进程代表 空间,资源. 静态的.
# 主线程是进程空间存活在内存中的必要条件.
# 主线程: 必须要等待所有的子线程全部结束之后,你在执行完毕,进程在消失.
# 守护线程必须等待主线程结束才结束, 主线程必须等待所有的非守护线程结束才能结束.
# 守护线程: 必须等待所有的非守护线程以及主线程结束之后才能够结束.

# a = 1
#
# b = 2
#
# def func():
#     time.sleep(3)
#     print('in func')
#
# func()
#



from threading import Thread
import time

def foo():
    print(123)
    time.sleep(3)
    print("end123")

def bar():
    print(456)
    time.sleep(1)
    print("end456")

if __name__ == '__main__':

    t1=Thread(target=foo)
    t2=Thread(target=bar)

    t1.daemon = True
    t1.start()
    t2.start()
    print("main-------")

互斥锁

# from threading import Thread
# import time
# x = 100
#
# def task():
#     global x
#     temp = x
#     time.sleep(1)
#     temp -= 1
#     x = temp
#
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     t = Thread(target=task)
#     t.start()
#     t.join()
#     print(f'主线程{x}')

GIL锁

GIL锁:全局解释器锁,就是一把互斥锁,将并发变成串行,同一时刻只能有一个线程使用共享资源,牺牲效率,保证数据安全.

python并发不行,趁着python蹭热度

1564046894839

Ipython:交互式解释器,可以不全代码

Jpython:Java字节码剩下的一样

pypy:动态编译 JAT技术,技术有缺陷,bug

1564046999812

1564047011367

设置全局锁:GIL

保证解释器里面的数据安全.当时开发Python是, 只有单核
强行加锁:减轻了开发人员的负担

双刃剑:加了这把锁, 带来了什么问题

1564047310803

问题1:

单进程的多线程不能利用多核.诟病之一

多进程的多线程可以利用多核

问题二:

感觉上不能并发的执行问题??

讨论:单核处理IO阻塞的多线程,与多核处理IO阻塞的多线程效率差不多

1564047597413

有了多核之后,GIL锁为什么不去掉:

源代码太多,改不动了

1564048323333

1564048334970

总结:

多核的前提下: 如果任务Io密集型: 多线程并发.
如果任务计算密集型: 多进程并发.

验证CPython并发执行效率

# 计算密集型
# 开启四个进程,开启四个线程
# from multiprocessing import Process
# from threading import Thread
# import time
# import os
# # print(os.cpu_count())
#
# def task1():
#     res = 1
#     for i in range(1, 100000000):
#         res += i
#
#
# def task2():
#     res = 1
#     for i in range(1, 100000000):
#         res += i
#
#
# def task3():
#     res = 1
#     for i in range(1, 100000000):
#         res += i
#
#
# def task4():
#     res = 1
#     for i in range(1, 100000000):
#         res += i
#
# if __name__ == '__main__':
#     # 四个进程 四个cpu 并行 效率
#     start_time = time.time()
#     p1 = Process(target=task1)
#     p2 = Process(target=task2)
#     p3 = Process(target=task3)
#     p4 = Process(target=task4)
#
#     p1.start()
#     p2.start()
#     p3.start()
#     p4.start()
#
#     p1.join()
#     p2.join()
#     p3.join()
#     p4.join()
#     print(f'主: {time.time() - start_time}')  # 7.53943133354187
#
#     # 一个进程 四个线程 1 cpu 并发  25.775474071502686
#     # start_time = time.time()
#     # p1 = Thread(target=task1)
#     # p2 = Thread(target=task2)
#     # p3 = Thread(target=task3)
#     # p4 = Thread(target=task4)
#     #
#     # p1.start()
#     # p2.start()
#     # p3.start()
#     # p4.start()
#     #
#     # p1.join()
#     # p2.join()
#     # p3.join()
#     # p4.join()
#     # print(f'主: {time.time() - start_time}')  # 25.775474071502686

# 计算密集型:  多进程的并行  单进程的多线程的并发执行效率高很多.


# 讨论IO密集型: 通过大量的任务去验证.
#
from multiprocessing import Process
from threading import Thread
import time
import os


# print(os.cpu_count())

def task1():
    res = 1
    time.sleep(3)


# if __name__ == '__main__':
    
    # 开启150个进程(开销大,速度慢),执行IO任务, 耗时 9.293531656265259

    # start_time = time.time()
    # l1 = []
    # for i in range(150):
    #     p = Process(target=task1)
    #     l1.append(p)
    #     p.start()
    # for i in l1:
    #     i.join()
    # print(f'主: {time.time() - start_time}')


    # 开启150个线程(开销小,速度快),执行IO任务, 耗时 3.0261728763580322
    # start_time = time.time()
    # l1 = []
    # for i in range(150):
    #     p = Thread(target=task1)
    #     l1.append(p)
    #     p.start()
    # for i in l1:
    #     i.join()
    # print(f'主: {time.time() - start_time}')  # 3.0261728763580322


# 任务是IO密集型并且任务数量很大,用单进程下的多线程效率高.

讨论GIL全局解释器锁与自定义互斥锁的关系

# 互斥锁

# 1. GIL 自动上锁解锁, 文件中的互斥锁Lock 手动上锁解锁.
# 2. GIL锁 保护解释器的数据安全. 文件的互斥锁Lock 保护的文件数据的安全.

# from threading import Thread
# from threading import Lock
# import time
#
# lock = Lock()
# x = 100
#
# def task():
#     global x
#     lock.acquire()
#     temp = x
#     # time.sleep(1)
#     temp -= 1
#     x = temp
#     lock.release()
#
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     t_l = []
#     for i in range(100):
#         t = Thread(target=task)
#         t_l.append(t)
#         t.start()
#
#     for i in t_l:
#         i.join()
#
#     print(f'主线程{x}')
#
# # 线程全部是计算密集型:当程序执行,开启100个线程时,第一个线程先要拿到GIL锁,然后拿到lock锁,释放lock锁,最后释放GIL锁.



from threading import Thread
from threading import Lock
import time

lock = Lock()
x = 100

def task():
    global x
    lock.acquire()
    temp = x
    time.sleep(1)
    temp -= 1
    x = temp
    lock.release()



if __name__ == '__main__':
    t_l = []
    for i in range(100):
        t = Thread(target=task)
        t_l.append(t)
        t.start()

    for i in t_l:
        i.join()

    print(f'主线程{x}')
'''
线程IO密集型:当程序执行,开启100个线程时,第一个线程先要拿到GIL锁,然后拿到lock锁,
运行,遇到....截图上有解释..

总结: 自己加互斥锁,一定要加在处理共享数据的地方,加的范围不要扩大,

'''
# 释放lock锁,最后释放GIL锁.

进程池线程池

池': 容器, 进程池: 放置进程的一个容器, 线程池: 放置线程的一个容器.
完成了一个简单的socket通信, 服务端必须与一个客户端交流完毕并且这个客户端断开连接之后,服务端才
能接待下一个客户端.....
不合理.

import socket
from threading import Thread

def communication(conn):
    while 1:
        try:
            from_client_data = conn.recv(1024)  # 阻塞
            print(from_client_data.decode('utf-8'))

            to_client_data = input('>>>').strip()
            conn.send(to_client_data.encode('utf-8'))
        except Exception:
            break
    conn.close()


def customer_service():

    server = socket.socket()
    server.bind(('127.0.0.1', 8080))
    server.listen()

    while 1:
        conn,addr = server.accept()  # 阻塞
        print(f'{addr}客户:')
        t = Thread(target=communication,args=(conn,))
        t.start()
    server.close()

if __name__ == '__main__':
    customer_service()

客户端:

import socket

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 8080))

while 1:
    to_server_data = input('>>>').strip()
    client.send(to_server_data.encode('utf-8'))
    from_server_data = client.recv(1024)
    print(f'客服回信: {from_server_data.decode("utf-8")}')

client.close()

线程即使开销小,你的电脑不可以无限的开线程,我们应该对线程(进程)做数量的限制.在计算机的能满足的最大情况下,更多的创建线程(进程).

线程池好,进程池好?

多线程,多进程.: IO 计算

同步是指：当程序1调用程序2时，程序1停下不动，直到程序2完成回到程序1来，程序1才继续执行下去。
异步是指：当程序1调用程序2时，程序1径自继续自己的下一个动作，不受程序2的的影响。

在进行网络编程时，我们常常见到同步、异步、阻塞和非阻塞四种调用方式。这些方式彼此概念并不好理解。下面是我对这些术语的理解。
同步
所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。按照这个定义，其实绝大多数函数都是同步调用（例如sin, isdigit等）。但是一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。最常见的例子就是 SendMessage。该函数发送一个消息给某个窗口，在对方处理完消息之前，这个函数不返回。当对方处理完毕以后，该函数才把消息处理函数所返回的 LRESULT值返回给调用者。
异步
异步的概念和同步相对。当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。以CAsycSocket类为例（注意，CSocket从CAsyncSocket派生，但是起功能已经由异步转化为同步），当一个客户端通过调用 Connect函数发出一个连接请求后，调用者线程立刻可以朝下运行。当连接真正建立起来以后，socket底层会发送一个消息通知该对象。这里提到执行部件和调用者通过三种途径返回结果：状态、通知和回调。可以使用哪一种依赖于执行部件的实现，除非执行部件提供多种选择，否则不受调用者控制。如果执行部件用状态来通知，那么调用者就需要每隔一定时间检查一次，效率就很低（有些初学多线程编程的人，总喜欢用一个循环去检查某个变量的值，这其实是一种很严重的错误）。如果是使用通知的方式，效率则很高，因为执行部件几乎不需要做额外的操作。至于回调函数，其实和通知没太多区别。
阻塞
阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。函数只有在得到结果之后才会返回。有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上他是不同的。对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已。例如，我们在CSocket中调用Receive函数，如果缓冲区中没有数据，这个函数就会一直等待，直到有数据才返回。而此时，当前线程还会继续处理各种各样的消息。如果主窗口和调用函数在同一个线程中，除非你在特殊的界面操作函数中调用，其实主界面还是应该可以刷新。socket接收数据的另外一个函数recv则是一个阻塞调用的例子。当socket工作在阻塞模式的时候，如果没有数据的情况下调用该函数，则当前线程就会被挂起，直到有数据为止。
非阻塞
非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。
对象的阻塞模式和阻塞函数调用
对象是否处于阻塞模式和函数是不是阻塞调用有很强的相关性，但是并不是一一对应的。阻塞对象上可以有非阻塞的调用方式，我们可以通过一定的API去轮询状态，在适当的时候调用阻塞函数，就可以避免阻塞。而对于非阻塞对象，调用特殊的函数也可以进入阻塞调用。函数select就是这样的一个例子。

阻塞非阻塞异步同步

程序运行中表现得状态: 阻塞运行就绪

阻塞:程序遇到IO阻塞,立马停止(挂起), CPU马上切换, 等到IO结束之后再执行

非阻塞: 程序没有遇到IO或者遇到IO通过某种手段让CPU去执行其他的任务,尽可能的占用CPU

异步,同步:

站在任务发布的角度:

同步:任务发布之后,等待,直到这个任务执行完毕, 给我一个返回值,我再发布下一个任

异步:所有的任务同时发出,我就继续执行下一行之前的任务执行完毕结果返回

# from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
# import os
# import time
# import random
#
# def task():
#     print(f'{os.getpid()} is running')
#     time.sleep(random.randint(0,2))
#     return f'{os.getpid()} is finish'
#
# if __name__ == '__main__':
#
#     p = ProcessPoolExecutor(4)
#     obj_l1 = []
#     for i in range(10):
#         obj = p.submit(task,)  # 异步发出.
#         obj_l1.append(obj)
#
#     # time.sleep(3)
#     p.shutdown(wait=True)
#     # 1. 阻止在向进程池投放新任务,
#     # 2. wait = True 十个任务是10,一个任务完成了-1,直至为零.进行下一行.
#     # print(666)
#     for i in obj_l1:
#         print(i.result())
    # 异步回收任务的方式一: 我将所有的任务的结果统一收回.



# 同步发布任务: 我要发布10个任务,先把第一个任务给第一个进程,等到第一个进程完成之后.
# 我在将第二任务给了下一个进程,......

# 异步发布任务: 我直接将10个任务抛给4个进程, 我就继续执行下一行代码了.等结果.




# 同步:

# from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
# import os
# import time
# import random
#
# def task():
#     print(f'{os.getpid()} is running')
#     time.sleep(1)
#     return f'{os.getpid()} is finish'
#
# if __name__ == '__main__':
#
#     p = ProcessPoolExecutor(4)
#
#     for i in range(10):
#         obj = p.submit(task,)  # 异步发出.
#         print(obj.result())

异步 + 调用机制

# # 爬虫.
# # 1 简单认识一下requests模块
# # 第一步: 爬取服务端的文件(IO阻塞).
# # 第二步: 拿到文件,进行数据分析,(非IO,IO极少)
# import requests
# from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
# from multiprocessing import Process
# import time
# import random
# import os
#
# def get(url):
#     response = requests.get(url)
#     print(f'{os.getpid()} 正在爬取:{url}')
#     time.sleep(random.randint(1,3))
#     if response.status_code == 200:
#         return response.text
#
#
# def parse(text):
#     '''
#     对爬取回来的字符串的分析
#     简单用len模拟一下.
#     :param text:
#     :return:
#     '''
#     print(f'{os.getpid()} 分析结果:{len(text)}')
#
# # get('http://www.taobao.com')
# # get('http://www.baidu.com')
# # get('http://www.JD.com')
#
# if __name__ == '__main__':
#
#     url_list = [
#         'http://www.taobao.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.baidu.com',
#         'https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/11232151.html',
#         'https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/10078845.html',
#         'http://www.sina.com.cn',
#         'https://www.sohu.com',
#         'https://www.youku.com',
#     ]
#     pool = ProcessPoolExecutor(4)
#     obj_list = []
#     for url in url_list:
#         obj = pool.submit(get, url)
#         obj_list.append(obj)
#
#     pool.shutdown(wait=True)
#
#     for obj in obj_list:
#         parse(obj.result())
'''
    串行
    obj_list[0].result()
    obj_list[1].result()
    obj_list[2].result()
    obj_list[3].result()
    obj_list[4].result()
'''

# 问题出在哪里?
# 1. 分析结果的过程是串行,效率低.
# 2. 你将所有的结果全部都爬取成功之后,放在一个列表中,分析.
# 问题1解决:
# 在开进程池,再开进程,耗费资源.

'''
爬取一个网页需要2s,并发爬取10个网页:2.多s.
分析任务: 1s.    10s. 总共12.多秒.

现在这个版本的过程:
    异步发出10个爬取网页的任务,然后4个进程并发(并行)的先去完成4个爬取网页的任务,然后谁先结束,谁进行下一个
    爬取任务,直至10个任务全部爬取成功.
    将10个爬取结果放在一个列表中,串行的分析.
    
爬取一个网页需要2s,分析任务: 1s,总共3s,总共3.多秒(开启进程损耗).
.    10s.
下一个版本的过程:
    异步发出10个 爬取网页+分析 的任务,然后4个进程并发(并行)的先去完成4个爬取网页+分析 的任务,
    然后谁先结束,谁进行下一个 爬取+分析 任务,直至10个爬取+分析 任务全部完成成功.

    


'''

# 版本二:
# 异步处理: 获取结果的第二种方式: 完成一个任务返回一个结果,完成一个任务,返回一个结果 并发的返回.

# import requests
# from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
# from multiprocessing import Process
# import time
# import random
# import os
#
# def get(url):
#     response = requests.get(url)
#     print(f'{os.getpid()} 正在爬取:{url}')
#     time.sleep(random.randint(1,3))
#     if response.status_code == 200:
#         parse(response.text)
#
#
# def parse(text):
#     '''
#     对爬取回来的字符串的分析
#     简单用len模拟一下.
#     :param text:
#     :return:
#     '''
#     print(f'{os.getpid()} 分析结果:{len(text)}')
#
# if __name__ == '__main__':
#
#     url_list = [
#         'http://www.taobao.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.baidu.com',
#         'https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/11232151.html',
#         'https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/10078845.html',
#         'http://www.sina.com.cn',
#         'https://www.sohu.com',
#         'https://www.youku.com',
#     ]
#     pool = ProcessPoolExecutor(4)
#     for url in url_list:
#         obj = pool.submit(get, url)
#
#     # pool.shutdown(wait=True)
#     print('主')


# 版本三: 版本二几乎完美,但是两个任务有耦合性. 再上一个基础上,对其进程解耦.
# 回调函数

# import requests
# from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
# from multiprocessing import Process
# import time
# import random
# import os
#
# def get(url):
#     response = requests.get(url)
#     print(f'{os.getpid()} 正在爬取:{url}')
#     # time.sleep(random.randint(1,3))
#     if response.status_code == 200:
#         return response.text
#
#
# def parse(obj):
#     '''
#     对爬取回来的字符串的分析
#     简单用len模拟一下.
#     :param text:
#     :return:
#     '''
#     time.sleep(1)
#     print(f'{os.getpid()} 分析结果:{len(obj.result())}')
#
# if __name__ == '__main__':
#
#     url_list = [
#         'http://www.taobao.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.JD.com',
#         'http://www.baidu.com',
#         'https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/11232151.html',
#         'https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/10078845.html',
#         'http://www.sina.com.cn',
#         'https://www.sohu.com',
#         'https://www.youku.com',
#     ]
#     start_time = time.time()
#     pool = ProcessPoolExecutor(4)
#     for url in url_list:
#         obj = pool.submit(get, url)
#         obj.add_done_callback(parse)  # 增加一个回调函数
#         # 现在的进程完成的还是网络爬取的任务,拿到了返回值之后,结果丢给回调函数add_done_callback,
#         # 回调函数帮助你分析结果
#         # 进程继续完成下一个任务.
#     pool.shutdown(wait=True)
#
#     print(f'主: {time.time() - start_time}')

# 回调函数是主进程帮助你实现的, 回调函数帮你进行分析任务. 明确了进程的任务: 只有一个网络爬取.
# 分析任务: 回调函数执行了.对函数之间解耦.

# 极值情况: 如果回调函数是IO任务,那么由于你的回调函数是主进程做的,所以有可能影响效率.

# 回调不是万能的,如果回调的任务是IO,
# 那么异步 + 回调机制 不好.此时如果你要效率只能牺牲开销,再开一个线程进程池.


# 异步就是回调! 这个是错的!! 异步,回调是两个概念.

# 如果多个任务,多进程多线程处理的IO任务.
# 1. 剩下的任务 非IO阻塞.  异步 + 回调机制
# 2. 剩下的任务 IO << 多个任务的IO  异步 + 回调机制
# 3. 剩下的任务 IO >= 多个任务的IO  第二种解决方式,或者两个进程线程池.

线程队列

# 1 FIFO queue

# import queue
#
# q = queue.Queue(3)
# q.put(1)
# q.put(2)
# q.put('太白')
# # q.put(666)
#
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get())


# LIFO 栈.
# import queue
#
# q = queue.LifoQueue()
# q.put(1)
# q.put(3)
# q.put('barry')
#
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get())


# 优先级队列
# 需要元组的形式,(int,数据) int 代表优先级,数字越低,优先级越高.
# import queue
# q = queue.PriorityQueue(3)
#
# q.put((10, '垃圾消息'))
# q.put((-9, '紧急消息'))
# q.put((3, '一般消息'))
#
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get())

事件 Event

# import time
# from threading import Thread
# from threading import current_thread
#
# flag = False
#
#
# def task():
#     print(f'{current_thread().name} 检测服务器是否正常开启....')
#     time.sleep(3)
#     global flag
#     flag = True
#
#
# def task1():
#     while 1:
#         time.sleep(1)
#         print(f'{current_thread().name} 正在尝试连接服务器.....')
#         if flag:
#             print('连接成功')
#             return
#
# if __name__ == '__main__':
#     t1 = Thread(target=task1,)
#     t2 = Thread(target=task1,)
#     t3 = Thread(target=task1,)
#
#     t = Thread(target=task)
#
#
#     t.start()
#     t1.start()
#     t2.start()
#     t3.start()



import time
from threading import Thread
from threading import current_thread
from threading import Event

event = Event()  # 默认是False
def task():
    print(f'{current_thread().name} 检测服务器是否正常开启....')
    time.sleep(3)
    event.set()  # 改成了True

def task1():
    print(f'{current_thread().name} 正在尝试连接服务器')
    # event.wait()  #　轮询检测event是否为Ｔrue,当其为True,继续下一行代码. 阻塞.
    event.wait(1)
    # 设置超时时间,如果1s中以内,event改成True,代码继续执行.
    # 设置超时时间,如果超过1s中,event没做改变,代码继续执行.
    print(f'{current_thread().name} 连接成功')
if __name__ == '__main__':
    t1 = Thread(target=task1,)
    t2 = Thread(target=task1,)
    t3 = Thread(target=task1,)

    t = Thread(target=task)


    t.start()
    t1.start()
    t2.start()
    t3.start()

协程初识

协程

# # import time
# #
# # def func1():
# #
# #     for i in range(11):
# #         yield
# #         print('这是我第%s次打印啦' % i)
# #         time.sleep(1)
# #
# #
# # def func2():
# #     g = func1()
# #     #next(g)
# #     for k in range(10):
# #
# #         print('哈哈，我第%s次打印了' % k)
# #         time.sleep(1)
# #         next(g)
#
# #不写yield，下面两个任务是执行完func1里面所有的程序才会执行func2里面的程序，
# # 有了yield，我们实现了两个任务的切换+保存状态
# # func1()
# # func2()
#
#
# # 计算密集型：串行与协程的效率对比
# # import time
# #
# # def task1():
# #     res = 1
# #     for i in range(1,100000):
# #         res += i
# #
# #
# # def task2():
# #     res = 1
# #     for i in range(1,100000):
# #         res -= i
# #
# # start_time = time.time()
# # task1()
# # task2()
# # print(f'串行消耗时间:{time.time()-start_time}')  # 串行消耗时间:0.012000560760498047
#
#
# import time
#
#
# def task1():
#     res = 1
#     for i in range(1, 100000):
#         res += i
#         yield res
#
#
# def task2():
#     g = task1()
#     res = 1
#     for i in range(1, 100000):
#         res -= i
#         next(g)
#
#
# start_time = time.time()
# task2()
# print(f'协程消耗时间:{time.time() - start_time}')  # 协程消耗时间:0.0260012149810791

#
# from greenlet import greenlet
# import time
#
# # 不能自动切换,
# # 遇到IO不切换
# # 可以保持原来的状态.
# def eat(name):
#
#     print('%s eat 1' %name)  #2
#     g2.switch('alex')   #3
#     time.sleep(3)
#     print('%s eat 2' %name) #6
#     g2.switch() #7
#
# def play(name):
#     print('%s play 3' %name) #4
#     g1.switch()      #5
#     print('%s play 4' %name) #8
#
# g1 = greenlet(eat)
# g2 = greenlet(play)
#
# g1.switch('太白')  # 1  第一次切换一定要传参
#
# # g2.switch('b1')
#
# # time.sleep(300)

# 还没有做到真正遇到IO切换
#
# import gevent
# import time
# def eat(name):
#     print('%s eat 1' %name)  # 1
#     # gevent.sleep(2)
#     time.sleep(300)
#     print('%s eat 2' %name)
#
# def play(name):
#     print('%s play 1' %name)  # 2
#     # gevent.sleep(1)
#     time.sleep(3)
#     print('%s play 2' %name)
#
#
# g1 = gevent.spawn(eat, 'alex')
# g2 = gevent.spawn(play, name='taibai')
# # g1.join()
# # g2.join()
# #或者gevent.joinall([g1,g2])
# gevent.joinall([g1,g2])
# print('主')



import threading
from gevent import monkey
monkey.patch_all()  # 将你代码中的所有的IO都标识.

import gevent  # 直接导入即可
import time
def eat():
    print(f'线程1:{threading.current_thread().getName()}')
    print('eat food 1')
    time.sleep(3)  # 加上mokey就能够识别到time模块的sleep了
    print('eat food 2')

def play():
    print(f'线程2:{threading.current_thread().getName()}')
    print('play 1')
    time.sleep(1)  # 来回切换，直到一个I/O的时间结束，这里都是我们个gevent做得，不再是控制不了的操作系统了。
    print('play 2')

g1=gevent.spawn(eat)
g2=gevent.spawn(play)
gevent.joinall([g1,g2])
print(f'主:{threading.current_thread().getName()}')

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Jacob-yang/p/11228979.html

Python之网络编程 进程 线程 协程