并发编程之多线程篇之一

本节主要知识点包括三个方面

　　一、线程的含义

　　二、进程和线程的区别

　　三、开启进程的两种方式

1️⃣ 什么是线程和多线程？

　　1、在传统操作系统中，每个进程有一个地址空间，而且默认就有一个控制线程。

　　线程顾名思义，就是一条流水线工作的过程（流水线的工作需要电源，电源就相当于cpu），

　　而一条流水线必须属于一个车间，一个车间的工作过程是一个进程，车间负责把资源整合到一起，

　　是一个资源单位，而一个车间内至少有一条流水线。

　　注意：进程只是用来把资源集中到一起（进程只是一个资源单位，或者说资源集合），而线程才是cpu上的执行单位。

　　2、多线程（即多个控制线程）的概念是，在一个进程中存在多个线程，多个线程共享该进程的地址空间，

      相当于一个车间内有多条流水线，都共用一个车间的资源。

2️⃣ 线程与进程的区别  

　　归根结底，线程和进程的区别包括以下两点，这也是我们在特定的场景下需要使用多线程的原因：

1. 同一个进程内的多个线程共享该进程内的地址资源
2. 创建线程的开销要远小于创建进程的开销（创建一个进程，就是创建一个车间，涉及到申请空间，而且在该空间内建至少一条流水线，但创建线程，就只是在一个车间内造一条流水线，无需申请空间，所以创建开销小）
3. 多线程举例

          　　开启一个字处理软件进程，该进程肯定需要办不止一件事情，比如监听键盘输入，处理文字，

　　　　定时自动将文字保存到硬盘，这三个任务操作的都是同一块数据，因而不能用多进程。只能在一个

　　　　进程里并发地开启三个线程,如果是单线程，那就只能是，键盘输入时，不能处理文字和自动保存，

　　　　自动保存时又不能输入和处理文字。

　　4、多线程和多进程的区别

　　　　4.1 在主进程下开启线程

#！/usr/bin/env python3
#-*- coding:utf-8 -*-
# write by congcong

import time
from multiprocessing import Process,current_process
from threading import Thread
import os

def task():
    print('线程2：%s'%(os.getpid()))

if __name__ == '__main__':
    t = Thread(target=task)
    t.start()
    print('线程1：%s'%os.getpid())

'''几乎是t.start() 的同时就将线程开启了，然后执行打印，可见开线程开销极小。
线程2：2708
线程1：2708
'''

　　　　4.2 在主进程下开启子进程

#！/usr/bin/env python3
#-*- coding:utf-8 -*-
# write by congcong

import time
from multiprocessing import Process,current_process
from threading import Thread
import os

def task():
    #print(current_process().pid) # 8180
    print('子进程：%s，父进程：%s'%(os.getpid(),os.getppid()))

if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=task)
    p1.start()
    #print('主进程',current_process().pid) # 主进程 1840
    print('主进程：%s'%os.getpid()) 

主进程：5900
子进程：3760，父进程：5900

# p.start ()将开启进程的信号发给操作系统后，操作系统要申请内存空间，让好拷贝父进程地址空间到子进程，开销远大于线程

　　　　  

还能归结出以下三点：

　　 1、开进程开销远大于开线程。
        2、在主进程下开启多个线程,每个线程都跟主进程的pid一样；多个进程,每个进程都有不同的pid；

　　 3 、同一进程的多个线程共享该进程的地址空间。

3️⃣ 开启进程的两种方式

　　3.1 回顾开多进程

from multiprocessing import Process
import time
import random

def task(name):
  for i in range(2):
        print('%s运行%s'%(name,i))
        time.sleep(random.randrange(1,3))

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task,args=('子进程',))
    p.start()
    print('主进程')

　　3.2 开启多线程方式一：

import time
import random
from threading import Thread

def producer(name):
    for i in range(3):
        print('%s 启动运行%i'%(name,i))
        time.sleep(random.randrange(1,3))

if __name__ == '__main__':
    # 实例化对象
    t = Thread(target=producer,args=('线程',)) # 括号内必须加逗号
    # 调用对象方法
    t.start()
    print('进程') # 开启进程就相当于在内存里开辟了一块内存空间，具体由线程来执行

　　3.3 开启多线程方式二：

class MyThread(Thread):
    def __init__(self,name):
        super().__init__()
        self.name = name

    def run(self): # 必须是run方法（默认的）
        for i in range(3):
            print('%s 开始运行%s'%(self.name,i))
            time.sleep(random.randrange(1,3))
if __name__ == '__main__':
    t = MyThread('线程')
    t.start()
    print('进程开启')
'''运行结果：
线程 开始运行0
进程开启
线程 开始运行1
线程 开始运行2
'''

　　总结：

1、每启动一个进程，这个进程内至少得有一个线程。
2、进程本身只是一个资源单位，并不是真正执行，进程内的线程才是执行单位。
3、一个进程内可以有多个线程，且进程在内存中相互隔离，而同一个进程内的线程是共享资源的，各线程之间地位是平等的。
4、进程更消耗资源，而线程开销小，是在已有的进程内占用。