第十二篇：线程和进程

Posted 2020-12-03 littlefivebolg

 

　　本篇先介绍多任务的概念、随后介绍关于threading模块下thread类创建子线程的流程以及理解，最后关于互斥锁。死锁以及如何避免死锁等知识。而关于进程在下一篇进行介绍。

一、概念

　　在了解多任务或者线程等知识之前，我们首先需要对一些概念性知识有一定的了解。

　　1、时间片轮转

　　假如终端为单核CPU，而同时我又想同时运行多个程序，通常我们能看到单核的CPU也能同时运行多个程序，那是由于操作系统对CPU调用进行分配时，每个程序占用CPU的时间很短很短，接着便开始下一个程序的运行，周而复始的运行这些程序，由于每个程序占用CPU的时间特别短故呈现给我们的现象是：多个程序同时运行的假象。

　　2、并发

　　当CPU的数量小于运行程序的数量时，无法是实现真正意义上的每个程序的同时运行，故还是利用时间片轮转原理制造每个程序同时运行的假象，即为并发。

　　　　

 

　　3、并行

　　当CPU的数量大于等于运行程序的数量时，可以实现每个程序一直均占有一个CPU，实现真正意义上的每个程序同时运行，即为并行。

　　4、主线程

　　当我们执行一段程序时，会有一条类似流水线的流程，按照程序的执行顺序不断执行，而在执行的过程主线程可以创建子线程，而通常而言主线程会等所有子线程均运行完才会结束运行，若主线程死掉，所有的子线程也会被杀死。

　　5、子线程

　　子线程可以通过主线程创造，同时子线程运行结束或者被杀死，不会影响主线程的执行。

 

二、线程

　　1、为什么要有线程？我们从例子开始查看：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time

def sing()：#  唱歌
    for i in range(3):
        print("he is singing song..")
        time.sleep(1)

def dance():  #跳舞
    for i in range(3):
        print("he is dancing..")
        time.sleep(1)


def main():
    sing()
    dance()


if __name__=="__main__":
    main()

01-没有多线程的情况下

　　注：从上面的例子可以看出：在没有多线程的情况下，只能先唱完歌再进行跳舞，然而我们要实现的是边唱歌边跳舞

 

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading

def sing():
    """唱歌"""
    for i in range(3):
        print("he is singing song..")
        time.sleep(1)


def dance():
    """跳舞"""
    for i in range(3):
        print("he is dancing..")
        time.sleep(1)


def main():
    # 1.创建子线程对象，并且指定子线程的工作函数
    # 即相当于 公司招了个员工，告诉他需要干的活
    t1 = threading.Thread(target=sing)
    t2 = threading.Thread(target=dance)

    # 2、子线程运行，并工作函数开始工作
    # 相当于该员工开始工作
    t1.start()
    t2.start()

    # 3、主线程等子线程运行完才关闭
    t1.join()
    t2.join()


if __name__=="__main__":
    main()

02-在有多线程的情况下

　　注：通过上述例子可以得出：通过多任务的实现了唱歌的同时也进行了跳舞。

　　

　　2、创建线程的流程是怎么样的？

import time,threading

def sing():
    for i in range(3):
        print("he is singing song..")
        time.sleep(1)


def dance():
    for i in range(3):
        print("he is dancing..")
        time.sleep(1)


def main():
    # 1.创建子线程对象，并且指定子线程的工作函数
    # 即相当于 公司招了个员工，告诉他需要干的活
    t1 = threading.Thread(target=sing)
    t2 = threading.Thread(target=dance)

    # 2、子线程运行，并工作函数开始工作
    # 相当于该员工开始工作
    t1.start()
    t2.start()

    # 3、主线程等子线程运行完才关闭
    t1.join()
    t2.join()

#注：通过多任务的实现了唱歌的同时也进行了跳舞。
if __name__=="__main__":
    main()

　 个人理解：

注：其实主线程和子线程的关系我们可以理解为： 1、主线程相当于一个公司的运转，而子线程相当于该公司下的一个员工正在进行的工作； 2、创建子线程的过程即t1=threading.Thread(target=func_name,args=(para1,para2..)，我们可以理解为该公司雇佣了新的员工；而target=func_name,相当于告诉该员工他需要干的活是什么即传入功能函数； 3、而t1.start(),则表示该子线程真正运行，功能函数被调用，该过程可以理解为员工开始干活了，即员工的工作才是子线程，而员工本身仅仅是子线程对象。