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多线程
答:如果是一个计算为主的程序(专业一点称为CPU密集型程序),这一点确实是比较吃亏的,每个线程运行一遍,就相当于单线程再跑,甚至比单线程还要慢——CPU切换线程的上下文也是要有开销的。
但是,如果是一个磁盘或网络为主的程序(IO密集型)就不同了。一个线程处在IO等待的时候,另一个线程还可以在CPU里面跑,有时候CPU闲着没事干,所有的线程都在等着IO,这时候他们就是同时的了,
而单线程的话此时还是在一个一个等待的。我们都知道IO的速度比起CPU来是慢到令人发指的,python的多线程就在这时候发挥作用了。比方说多线程网络传输,多线程往不同的目录写文件,等等。
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import threading
import time
import requests
def sayHi(name):
time.sleep(2)
print(name)
def downHtml(url,name):
conent = requests.get(url).content
f=open(name+'.html','wb')
f.write(conent)
f.close()
# for i in range(10):# 并行运行
# t = threading.Thread(target=sayHi,args=('jason',)) # 启动一个线程,如果只有一个参数,后面要加逗号
# t.start()
urls =[
['nnzhp','http://www.nnzhp.cn'],
['baidu','http://www.baidu.com'],
['besttest','http://www.besttest.cn']
]
start_time =time.time()
# for url in urls:# 单线程
# downHtml(url[1],url[0])
threads = [] # 存放启动的子线程
for url in urls:
t = threading.Thread(target=downHtml,args=(url[1],url[0]))
t.start()
# t.join() # 主线程等待子线程结束
threads.append(t)
for t in threads: # 等待3个子线程 ,这样比把t.join写到上个循环里时间快了
t.join()
end_time = time.time()
print(end_time-start_time) # 线程之间是互相独立的
"""
如果多线程执行的函数有返回值(return),那么我们想获取结果的话,那么就把返回值
写到一个list里,不能直接获取到return的返回值
"""
import threading
res = []
# def lida(x,y):
# return x+y
def lida(x,y):
res.append(x+y)
for i in range(5):
t=threading.Thread(target=lida,args=(i,i))# 函数有返回值,是不能直接获取到的
t.start()
print(res)
一、线程&进程
对于操作系统来说,一个任务就是一个进程(Process),比如打开一个浏览器就是启动一个浏览器进程,打开一个记事本就启动了一个记事本进程,打开两个记事本就启动了两个记事本进程,打开一个Word就启动了一个Word进程。进程是很多资源的集合。
有些进程还不止同时干一件事,比如Word,它可以同时进行打字、拼写检查、打印等事情。在一个进程内部,要同时干多件事,就需要同时运行多个“子任务”,我们把进程内的这些“子任务”称为线程(Thread)。
由于每个进程至少要干一件事,所以,一个进程至少有一个线程。当然,像Word这种复杂的进程可以有多个线程,多个线程可以同时执行,多线程的执行方式和多进程是一样的,也是由操作系统在多个线程之间快速切换,让每个线程都短暂地交替运行,看起来就像同时执行一样。当然,真正地同时执行多线程需要多核CPU才可能实现。线程是最小的执行单元,而进程由至少一个线程组成。
我们在做事情的时候,一个人做是比较慢的,如果多个人一起来做的话,就比较快了,程序也是一样的,我们想运行的速度快一点的话,就得使用多进程,或者多线程,在python里面,多线程被很多人诟病,为什么呢,因为Python的解释器使用了GIL的一个叫全局解释器锁,它不能利用多核CPU,只能运行在一个cpu上面,但是你在运行程序的时候,看起来好像还是在一起运行的,是因为操作系统轮流让各个任务交替执行,任务1执行0.01秒,切换到任务2,任务2执行0.01秒,再切换到任务3,执行0.01秒……这样反复执行下去。表面上看,每个任务都是交替执行的,但是,由于CPU的执行速度实在是太快了,我们感觉就像所有任务都在同时执行一样。这个叫做上下文切换。
二、多线程,python中的多线程使用theading模块
下面是一个简单多线程
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import threading
import time
def sayhi(num): #定义每个线程要运行的函数
print("running on number:%s" %num)
time.sleep(3)
if __name__ == '__main__':
t1 = threading.Thread(target=sayhi,args=(1,)) #生成一个线程实例
t2 = threading.Thread(target=sayhi,args=(2,)) #生成另一个线程实例
t1.start() #启动线程
t2.start() #启动另一个线程
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下面是另一种启动多线程的方式,继承式
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import threading
import time
class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self,num):
threading.Thread.__init__(self)
self.num = num
def run(self):#定义每个线程要运行的函数
print("running on number:%s" %self.num)
time.sleep(3)
if __name__ == '__main__':
t1 = MyThread(1)
t2 = MyThread(2)
t1.start()
t2.start()
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这两种方式没有什么区别,两种写法而已,我个人喜欢用第一种,更简单一些。
线程等待,多线程在运行的时候,每个线程都是独立运行的,不受其他的线程干扰,如果想在哪个线程运行完之后,再做其他操作的话,就得等待它完成,那怎么等待呢,使用join,等待线程结束
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import threading
import time
def run():
print('qqq')
time.sleep(1)
print('done!')
lis = []
for i in range(5):
t = threading.Thread(target=run)
lis.append(t)
t.start()
for t in lis:
t.join()
print('over')
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守护线程,什么是守护线程呢,就相当于你是一个国王(非守护线程),然后你有很多仆人(守护线程),这些仆人都是为你服务的,一但你死了,那么你的仆人都给你陪葬。
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import threading
import time
def run():
print('qqq')
time.sleep(1)
print('done!')
for i in range(5):
t = threading.Thread(target=run)
t.setDaemon(True)
t.start()
print('over')
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线程锁,线程锁就是,很多线程一起在操作一个数据的时候,可能会有问题,就要把这个数据加个锁,同一时间只能有一个线程操作这个数据。
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import threading
from threading import Lock
num = 0
lock = Lock()#申请一把锁
def run():
global num
lock.acquire()#加锁
num+=1
lock.release()#解锁
lis = []
for i in range(5):
t = threading.Thread(target=run)
t.start()
lis.append(t)
for t in lis:
t.join()
print('over',num)
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下面来个简单的爬虫,看下多线程的效果
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import threading
import requests,time
urls ={
"baidu":'http://www.baidu.com',
"blog":'http://www.nnzhp.cn',
"besttest":'http://www.besttest.cn',
"taobao":"http://www.taobao.com",
"jd":"http://www.jd.com",
}
def run(name,url):
res = requests.get(url)
with open(name+'.html','w',encoding=res.encoding) as fw:
fw.write(res.text)
start_time = time.time()
lis = []
for url in urls:
t = threading.Thread(target=run,args=(url,urls[url]))
t.start()
lis.append(t)
for t in lis:
t.join()
end_time = time.time()
print('run time is %s'%(end_time-start_time))
#下面是单线程的执行时间
# start_time = time.time()
# for url in urls:
# run(url,urls[url])
# end_time = time.time()
# print('run time is %s'%(end_time-start_time))
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三、多进程,上面说了Python里面的多线程,是不能利用多核CPU的,如果想利用多核CPU的话,就得使用多进程,python中多进程使用multiprocessing模块。
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from multiprocessing import Process
import time
def f(name):
time.sleep(2)
print('hello', name)
p = Process(target=f, args=('niu',))
p.start()
p.join()
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