Python进程与线程

Posted 2020-11-03 Alick陈彬

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...\n")
    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

以上是关于Python进程与线程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

python中的多线程和多进程编程

Python进程与线程

多线程编程

线程学习知识点总结

python-进程与线程 三

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