Python — 多线程与多进程

Posted 2021-01-01 深度机器学习

1、多线程

　　线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位，一个进程可以包含多个线程。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。本质上CPU同一时刻只干了一件事，只能执行一个线程。一个线程是一个execution context（执行上下文），即一个cpu执行时所需要的一串指令。

　　并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

2、多进程

　　一个程序的执行实例就是一个进程。每一个进程提供执行程序所需的所有资源。（进程本质上是资源的集合）

　　每一个进程启动时都会最先产生一个线程，即主线程。然后主线程会再创建其他的子线程。

　　某个线程想要执行，必须先拿到GIL（全局解释器锁），我们可以把GIL看作是“通行证”，并且在一个python进程中，GIL只有一个。拿不到通行证的线程，就不允许进入CPU执行。每次释放GIL锁，线程进行锁竞争、切换线程，会消耗资源。并且由于GIL锁存在，python里一个进程永远只能同时执行一个线程(拿到GIL的线程才能执行)，这就是为什么在多核CPU上，python的多线程效率并不高。 

　　每个进程有各自独立的GIL，互不干扰，这样就可以真正意义上的并行执行，所以在python中，多进程的执行效率优于多线程(仅仅针对多核CPU而言)。        
                                
　　所以在这里说结论：多核下，想做并行提升效率，比较通用的方法是使用多进程，能够有效提高执行效率        

3、线程和进程的区别

（1）线程共享内存空间；进程的内存是独立的

（2）同一个进程的线程之间可以直接交流；两个进程想通信，必须通过一个中间代理来实现

（3）创建新线程很简单； 创建新进程需要对其父进程进行一次克隆

（4）一个线程可以控制和操作同一进程里的其他线程；但是进程只能操作子进程

（5）改变主线程（如优先权），可能会影响其它线程；改变父进程，不影响子进程