进程与线程:
*进程: 进程是系统中程序执行和资源分配的基本单元, 每个进程都有自己的数据段（存储数据）、代码段（存储代码）、堆栈段（对象和变量）. # 全局变量等资源在多个进程中不能 共享, 在子进程中修改全局变量对父进程中的全局变量没有影响.
*线程: 在一个进程内要同时干多件事, 就得同时运行多个"子任务", 这些子任务称为线程; 每个线程共享这个进程的所有资源(变量和数据等)和内存空间, 所以在子线程里面可以修改该 进程的变量.
*多任务: 操作系统可以同时运行多个任务, 每个任务就是一个进程或者一个线程.
*并发: 并发是指一个处理器同时处理多个任务; 由于cpu调度执行的速度太快了, 所以看起来是同时执行, 实际上是轮流交替执行的.
*并行: 并行是指多个处理器同时处理多个任务.
*单核cpu实现多任务的原理: 操作系统轮流让各个任务交替执行, 由于cpu调度执行的速度太快了, 导致我们感觉就像所有的任务都在同时执行一样.
*多核cpu实现多任务的原理: 由于实际任务数量是远远多于cpu的核心数量的, 所以操作系统会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行.
*实现多任务的方式: 1. 多进程模式(用的较多): 一个父进程, n个子进程, 进程由操作系统来调度执行没有顺序; 要想让所有子进程结束后再让父进程结束, 可在子进程末尾使用 .join()方 法.
2. 多线程模式(用的最多): 一个父线程, n个子线程, 线程由操作系统来调度执行没有顺序, 要想线程顺序执行, 需要加锁(Lock); 要想所有子线程结束后再让父线程 结束, 可在子线程末尾使用 .join()方法.
3. 协程模式(用的很少): 协程看上去也是子程序, 但执行过程中, 在子程序的内部可中断, 然后转而执行别的子程序, 不是函数调用.
4. 多进程+多线程(一般不建议使用)
*多进程模块: multiprocessing, 它里面的Process类是用来创建一个进程实例的, Pool线程池类是用来创建多个进程实例的.
*线程模块: threading, 它里面的Thread类是用来创建一个线程实例的, Lock类是用来创建一个锁实例的.
*计算机IO操作: IO指的是计算机执行读写操作, 由于计算机执行读写操作的速度比cpu和内存的速度慢的多得多, 所以C语言这种底层计算机语言虽然cpu的速度比python快很多, 但是 有时候还是得等待计算机执行IO操作, 所以python在某些领域才有竞争力.
多进程:
# 从多进程模块(multiprocessing)导入Process类 from multiprocessing import Process import time import os # 定义子进程 def run(str): while True: # os.getpid()获取进程id, os.getppid()获取父进程id print("process %s"%str,os.getpid(),os.getppid()) # 延时2秒 time.sleep(2) if __name__ == '__main__': print("父进程启动",os.getpid()) # 创建子进程, 用Process类创建一个pro对象 pro = Process(target=run,args=("1",)) # 启动子进程 pro.start() while True: print("process 2") time.sleep(2.5)
线程锁:
# 线程锁的应用, 让线程顺序执行. import time # 导入时间模块 import threading # 导入threading线程模块 num = 10 # 设置一个全局变量 lock = threading.Lock() # 创建一个锁实例 def reduce_num(): # 定一个子线程函数reduce_num print("子线程开始...") global num # 声明全局变量 lock.acquire() # 获得一个锁对象 temp = num # 读取全局变量num num = temp - 1 # 把从全局拿来的变量进行减一的操作 lock.release() # 释放掉锁 print("子线程结束... ") time.sleep(1) # 增加一个休眠功能 if __name__ == '__main__': print("父线程启动") for i in range(10): # 从0到10进行循环 t = threading.Thread(target=reduce_num) # 在循环中创建子线程，共创建10个 t.start() # 循环启动子线程 t.join() # 让子线程结束后, 再让父线程结束 print("Result:%s"%num) # 打印通经过多次子线程函数更改过的全局变量, 结果为0则实验成功. print("父线程结束")
结果: Result : 0