Python线程
Threading用于提供线程相关的操作,线程是应用程序中工作的最小单元。
import threading import time def show(arg): time.sleep(1) print("thread" + str(arg)) for i in range(10): t = threading.Thread(target=show, args=(i,)) t.start() print("main thread stop")
上述代码创建了10个“前台”线程,然后控制器就交给了CPU,CPU根据指定算法进行调度,分片执行指令。
更多方法:
- start 线程准备就绪,等待CPU调度
- setName 为线程设置名称
- getName 获取线程名称
- setDaemon 设置为后台线程或前台线程(默认)
如果是后台线程,主线程执行过程中,后台线程也在进行,主线程执行完毕后,后台线程不论成功与否,均停止
如果是前台线程,主线程执行过程中,前台线程也在进行,主线程执行完毕后,等待前台线程也执行完成后,程序停止 - join 逐个执行每个线程,执行完毕后继续往下执行,该方法使得多线程变得无意义
* run 线程被cpu调度后自动执行线程对象的run方法
自定义线程类:
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()
线程锁(Lock、RLock)
由于线程之间是进行随机调度,并且每个线程可能只执行n条执行之后,当多个线程同时修改同一条数据时可能会出现脏数据,所以,出现了线程锁 - 同一时刻允许一个线程执行操作。
未使用锁:
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- import threading import time num = 0 def task(arg): time.sleep(1) global num num += 1 print(num) for i in range(15): t = threading.Thread(target=task, args=(i,)) t.start()
使用锁:
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- import threading import time lock = threading.BoundedSemaphore(3) num = 0 def task(arg): lock.acquire() time.sleep(1) global num num += 1 print(num) lock.release() for i in range(15): t = threading.Thread(target=task, args=(i,)) t.start()
信号量(Semaphore)
互斥锁 同时只允许一个线程更改数据,而Semaphore是同时允许一定数量的线程更改数据 ,比如厕所有3个坑,那最多只允许3个人上厕所,后面的人只能等里面有人出来了才能再进去。
import threading,time def run(n): semaphore.acquire() time.sleep(1) print("run the thread: %s" %n) semaphore.release() if __name__ == '__main__': num= 0 semaphore = threading.BoundedSemaphore(5) #最多允许5个线程同时运行 for i in range(20): t = threading.Thread(target=run,args=(i,)) t.start()
条件(Condition)
使得线程等待,只有满足某条件时,才释放n个线程
import threading def run(n): con.acquire() con.wait() print("run the thread: %s" %n) con.release() if __name__ == '__main__': con = threading.Condition() for i in range(10): t = threading.Thread(target=run, args=(i,)) t.start() while True: inp = input('>>>') if inp == 'q': break con.acquire() con.notify(int(inp)) con.release()
代码:
def condition_func(): ret = False inp = input('>>>') if inp == '1': ret = True return ret def run(n): con.acquire() con.wait_for(condition_func) print("run the thread: %s" %n) con.release() if __name__ == '__main__': con = threading.Condition() for i in range(10): t = threading.Thread(target=run, args=(i,)) t.start()
Timer
定时器,指定n秒后执行某操作
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- from threading import Timer def hello(): print("Hello, word") t = Timer(2, hello) t.start()
Python 进程
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- from multiprocessing import Process import threading import time def task(arg): print(arg) for i in range(10): p = Process(target=task, args=(i,)) p.start()
注意:由于进程之间的数据需要各自持有一份,所以创建进程需要的非常大的开销。
进程数据共享
进程各自持有一份数据,默认无法共享数据
方法一:Array
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- from multiprocessing import Process,Array from threading import Thread import time def task(num, li): # li.append(num) li[num] = 1 print(list(li)) if __name__ == "__main__": v = Array("i", 10) for i in range(10): p = Process(target=task, args=(i,v,)) p.start()
方法二:manage.dict()共享数据
from multiprocessing import Process,Manager from threading import Thread import time def task(num, li): li.append(num) # li[num] = 1 print(li) if __name__ == "__main__": ###特殊的字典 obj = Manager() v = obj.list() for i in range(10): p = Process(target=task, args=(i,v,)) p.start() p.join() input(">>>")
协程
线程和进程的操作是由程序触发系统接口,最后的执行者是系统;协程的操作则是程序员。
协程存在的意义:对于多线程应用,CPU通过切片的方式来切换线程间的执行,线程切换时需要耗时(保存状态,下次继续)。协程,则只使用一个线程,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;
greenlet
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from greenlet import greenlet def test1(): print(12) gr2.switch() print(34) gr2.switch() def test2(): print(56) gr1.switch() print(78) if __name__=="__main__" gr1 = greenlet(test1) gr2 = greenlet(test2) gr1.switch()
gevent
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- from gevent import monkey; monkey.patch_all() import gevent import requests def f(url): response = requests.get(url) print(response.url,response.status_code) gevent.joinall([ gevent.spawn(f, 'http://www.jd.com/'), gevent.spawn(f, 'http://www.baidu.com/'), gevent.spawn(f, 'http://www.taobao.com/'), ])