python 线程

Posted 2021-02-03 python-lyy

OK  ，看完进程，接下来看线程，线程是干什么呢的，跟进程有什么区别？

进程有很多优点，它提供了多道编程，让我们感觉我们每个人都拥有自己的CPU和其他资源，可以提高计算机的利用率。很多人就不理解了，既然进程这么优秀，为什么还要线程呢？其实，仔细观察就会发现进程还是有很多缺陷的，主要体现在两点上：

• • 　　进程只能在一个时间干一件事，如果想同时干两件事或多件事，进程就无能为力了。

  • 　　进程在执行的过程中如果阻塞，例如等待输入，整个进程就会挂起，即使进程中有些工作不依赖于输入的数据，也将无法执行。

　　　　如果这两个缺点理解比较困难的话，举个现实的例子也许你就清楚了：如果把我们上课的过程看成一个进程的话，那么我们要做的是耳朵听老师讲课，手上还要记笔记，脑子还要思考问题，这样才能高效的完成听课的任务。而如果只提供进程这个机制的话，上面这三件事将不能同时执行，同一时间只能做一件事，听的时候就不能记笔记，也不能用脑子思考，这是其一；如果老师在黑板上写演算过程，我们开始记笔记，而老师突然有一步推不下去了，阻塞住了，他在那边思考着，而我们呢，也不能干其他事，即使你想趁此时思考一下刚才没听懂的一个问题都不行，这是其二。

　　　　现在你应该明白了进程的缺陷了，而解决的办法很简单，我们完全可以让听、写、思三个独立的过程，并行起来，这样很明显可以提高听课的效率。而实际的操作系统中，也同样引入了这种类似的机制——线程。

看见下边目录了吧，不少吧，没事，进程线程从程序方法上都是如出一辙的，只是字母不一样而已

只要进程学明白了，线程就很好理解

 

1. 线程的创建的两种方式
2. 查看线程的进程id
3. 验证线程是数据共享的
4. 多进程和多线程的效率对比
5. 锁  同步  互斥锁
6. 死锁现象
7. 递归锁
8. 多线程的程序不结束多进程的程序不结束的区别
9. 守护线程
10. 子进程不能input

一. 线程的创建的两种方式

记住线程的单词，跟导入的单词字母，跟进程不一样

上代码

from threading import Thread         #线程的导入
# from multiprocessing import Process     #进程的导入，看清除了哈

第一种方式
def   f1(n):
　　print(‘%s号线程任务‘%n)
def   f2(n):
　　print(‘%s号线程任务‘%n)
if __name__ == ‘__main__‘:
　　t1 = Thread(target=f1,args=(1,))
　　t2 = Thread(target=f2,args=(2,))
　　t1.start()
　　t2.start()
　　print(‘主线程‘)

第二种创建方式
class  MyThread(Thread):
　　def __init__(self,name):
　　super(MyThread, self).__init__()
　　super().__init__()
　　self.name = name
　　def   run(self):
　　　　print(‘hello girl :‘ + self.name)
if __name__ == ‘__main__‘:
　　t = MyThread(‘alex‘)
　　t.start()
　　print(‘主线程结束‘)

看吧基本上都一样，没太大区别，当然本质上是有区别的

 

二. 查看线程的进程id

import os
from threading import Thread
from multiprocessing import Process
def   f1(n):
　　print(‘1号‘,os.getpid())                 #这个功能没啥意思，把单词记住
　　print(‘%s号线程任务‘%n)
def   f2(n):
　　print(‘2号‘,os.getpid())
　　print(‘%s号线程任务‘%n)
if __name__ == ‘__main__‘:
　　t1 = Thread(target=f1,args=(1,))
　　t2 = Thread(target=f2,args=(2,))
　　t1.start()
　　t2.start()
　　print(‘主线程‘,os.getpid())
　　print(‘主线程‘)

 

三.验证线程是数据共享的

import  os
import  time
from  threading  import  Thread
# from multiprocessing import Process

#通过对全局变量的修改来验证线程之间是数据共享的,共享同一进程中的数据
num = 100
def   f1(n):
　　time.sleep(3)
　　global num
　　num = 3
print(‘子线程的num‘,num)

if __name__ == ‘__main__‘:
　　t = Thread(target=f1,args=(1,))
　　t.start()
#等待子线程运行结束才继续往下执行
　　t.join()

　　print(‘主线程中的num:‘,num)

看吧，最后结果跟进程的不一样，（主线程，跟子线程是数据共享的）。

四.多进程和多线程的效率对比

import   time
from   threading   import   Thread
from   multiprocessing   import   Process

def   f1():
# time.sleep(1) #io密集型
# 计算型:
　　n = 10
　　for i in range(10000000):
　　　　n = n + i

if __name__ == ‘__main__‘:
#查看一下20个线程执行20个任务的执行时间
　　t_s_time = time.time()
　　t_list = []
　　for i in range(5):
　　　　t = Thread(target=f1,)
　　　　t.start()
　　　　t_list.append(t)
[tt.join() for tt in t_list]
t_e_time = time.time()
t_dif_time = t_e_time - t_s_time
#查看一下20个进程执行同样的任务的执行时间
p_s_time = time.time()
p_list = []
for i in range(5):
　　p = Process(target=f1,)
　　p.start()
　　p_list.append(p)
[pp.join() for pp in p_list]
p_e_time = time.time()
p_dif_time = p_e_time - p_s_time
print(‘多线程的执行时间:‘,t_dif_time)
print(‘多jincheng的执行时间:‘,p_dif_time)

结果就是线程的运行速度是要比进程快的，这就是为什么要用线程的原因

 

五. 锁  同步  互斥锁

from   multiprocessing   import   Queue

import  queue
import  time
from   threading   import  Lock,  Thread
num = 100
def  f1(loc):
　　# num -= 1
　　loc.acquire()
　　global num
　　# num -= 1
　　tmp = num
　　tmp -= 1
　　time.sleep(0.001)
　　num = tmp
　　loc.release()
if __name__ == ‘__main__‘:
　　t_loc = Lock()
　　t_list = []
　　for i in range(10):
　　　　t = Thread(target=f1,args=(t_loc,))
　　　　t.start()
　　　　t_list.append(t)
[tt.join() for tt in t_list]
print(‘主线的num‘,num)

锁，把线程锁住，别乱套

六.死锁现象

进程也有死锁与递归锁，在进程那里忘记说了，放到这里一切说了额，进程的死锁和线程的是一样的，而且一般情况下进程之间是数据不共享的，不需要加锁，由于线程是对全局的数据共享的，所以对于全局的数据进行操作的时候，要加锁。

　　　　所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程或线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程，如下就是死锁

import   time
from   threading   import   Thread, Lock, RLock

def   f1(locA,locB):
　　locA.acquire()          　　　　　　
　　print(‘f1>>1号抢到了A锁‘)
　　time.sleep(1)
　　locB.acquire()
　　print(‘f1>>1号抢到了B锁‘)
　　locB.release()

　　locA.release()
def f2(locA,locB):
　　locB.acquire()

　　print(‘f2>>2号抢到了B锁‘)

　　locA.acquire()
　　time.sleep(1)
　　print(‘f2>>2号抢到了A锁‘)
　　locA.release()

　　locB.release()
if __name__ == ‘__main__‘:
　　locA = Lock()
　　locB = Lock()
　　t1 = Thread(target=f1,args=(locA,locB))
　　t2 = Thread(target=f2,args=(locA,locB))
　　t1.start()
　　t2.start()

最后结果就是

f1>>1号抢到了A锁
f2>>2号抢到了B锁

七.递归锁

解决方法，递归锁，在Python中为了支持在同一线程中多次请求同一资源，python提供了可重入锁RLock。

　　　　这个RLock内部维护着一个Lock和一个counter变量，counter记录了acquire的次数，从而使得资源可以被多次require。直到一个线程所有的acquire都被release，其他的线程才能获得资源。上面的例子如果使用RLock代替Lock，则不会发生死锁：

 

impor   time
from   threading   import   Thread,  Lock,  RLock
def   f1(locA, locB):
　　# print(‘xxxx‘)
　　# time.sleep(0.1)
　　locA.acquire()
　　print(‘f1>>1号抢到了A锁‘)

　　time.sleep(1)
　　locB.acquire()
　　print(‘f1>>1号抢到了B锁‘)
　　locB.release()

　　locA.release()
def  f2(locA, locB):
　　print(‘22222‘)
　　time.sleep(0.1)
　　locB.acquire()
　　print(‘f2>>2号抢到了B锁‘)
　　locA.acquire()
　　time.sleep(1)
　　print(‘f2>>2号抢到了A锁‘)
　　locA.release()
　　locB.release()
if __name__ == ‘__main__‘:
　　#locA =locB = Lock()
　　#locA = Lock()
　　#locB = Lock()
　　locA = locB = RLock() 　　　　　　 #递归锁,维护一个计数器,acquire一次就加1,release就减1
　　t1 = Thread(target=f1, args=(locA, locB))
　　t2 = Thread(target=f2, args=(locA, locB))
　　t1.start()
　　t2.start()

最后结果就是

f1>>1号抢到了A锁
22222  　　　　　　　　　　　　#主线程的快一点
f1>>1号抢到了B锁
f2>>2号抢到了B锁
f2>>2号抢到了A锁

 

八.多线程的程序不结束多进程的程序不结束的区别

import   time
from   threading   import   Thread
from   multiprocessing   import   Process

#守护进程:主进程代码执行运行结束,守护进程随之结束          #这两行字是重点，好好理解一下，敲一下

#守护线程:守护线程会等待所有非守护线程运行结束才结束    #代码，看一下结果，对比一下

def   f1():
　　time.sleep(2)
　　print(‘1号线程‘)

def   f2():
　　time.sleep(3)
　　print(‘2号线程‘)
if __name__ == ‘__main__‘:
　　# t1 = Thread(target=f1,)
　　# t2 = Thread(target=f2,)
　　# t1.daemon = True
　　# t2.daemon = True
　　# t1.start()
　　# t2.start()
　　# print(‘主线程结束‘)
　　t1 = Process(target=f1, )
　　t2 = Process(target=f2, )
　　# t1.daemon = True
　　# # t2.daemon = True
　　t1.start()
　　t2.start()

　　print(‘主进程结束‘)

上面两行字是重点

 

九.守护线程

import   time
from   threading   import   Thread
from   multiprocessing   import   Process

def   f1():
　　time.sleep(2)
　　print(‘1号线程‘)
def   f2():
　　time.sleep(3)
　　print(‘2号线程‘)

if __name__ == ‘__main__‘:
　　t1 = Thread(target=f1,)
　　t2 = Thread(target=f2,)
　　# t1.daemon = True          　　　　#方法，这就是守护进程
　　t2.daemon = True
　　t1.start()
　　t2.start()
　　print(‘主线程结束‘)
　　# t1 = Process(target=f1, )
　　# t2 = Process(target=f2, )
　　# t1.daemon = True
　　# # t2.daemon = True
　　# t1.start()
　　# t2.start()
　　#
　　# print(‘主进程结束‘)

 

十.子进程不能input

from   threading   import   Thread
from   multiprocessing   import   Process

def   f1():
　　name = input(‘请输入名字‘) #EOFError: EOF when reading a line
　　#
　　print(name)

# if __name__ == ‘__main__‘:
　　# input(‘主进程输入‘)
　　# p = Process(target=f1,)
　　# p.start()
　　#
　　# print(‘主进程结束‘)

# if __name__ == ‘__main__‘:
　　# input(‘主进程输入‘)
　　p = Thread(target=f1,)
　　p.start()

　　print(‘主进程结束‘)

子进程里面不能input，会报错

子线程里面可以。

线程知识点方法有点多，但还是那句话，跟进程差不太多，好好练一下，敲一下代码，单词记住，加油吧。