什么是多任务?
简单地说,就是操作系统可以同时运行多个任务。实现多任务有多种方式,线程、进程、协程。
并行和并发的区别?
并发:指的是任务数多余cpu核数,通过操作系统的各种任务调度算法,实现用多个任务“一起”执行(实际上总有一些任务不在执行,因为切换任务的速度相当快,看上去一起执行而已)
并行:指的是任务数小于等于cpu核数,即任务真的是一起执行的
真的多任务叫并行,假的多任务叫并发。
什么是线程?
可以简单理解为同一进程中有多个计数器,每个线程的执行时间不确定,而每个进程的时间片相等,线程是操作系统调度执行的最小单位.
线程的创建步骤
Import threading
# 创建一个线程对象
t1 = threading.Thread(target=func_name, args=(num,), name=”子线程名字”)
# 创建一个线程并启动
t1.start()
# 等待子线程执行完毕之后再继续向下执行主线程
t1.join()
备注:主线程会等待子线程结束之后才会结束,主线程一死,子线程也会死。线程的调度是随机的,并没有先后顺序。
枚举函数enumerate的用法
enumerate()是python的内置函数,在字典上是枚举、列举的意思。用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列,同时列出数据和数据下标,一般用在 for 循环当中。通过threading.enumerate()就可以获取线程列表。
互斥锁的运用
由于多线程之间共享全局变量就会导致出现资源竞争的问题,为了避免这种竞争出现,利用互斥锁可以实现线程同步。
# 创建锁
Mutex = threading.Lock()
# 加锁
Mutex.acquire()
# 释放锁
Mutex.release()
什么是死锁?(了解)
在线程间共享多个资源的时候,如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源,就会造成死锁,尽管死锁很少发生,但一旦发生就会造成应用的停止响应。
什么是进程?
程序是静态的,当程序运行起来就叫做进程。是操作系统分配资源的基本单元。
进程、线程的区别与优缺点
1. 定义的不同:
进程是系统进行资源分配的最小单位.
线程是进程的一个实体,是CPU进行调度的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
2. 区别:
一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.线程的划分尺度小于进程(资源比进程少),使得多线程程序的并发性高。进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。线程不能够独立执行,必须依存在进程中
3. 优缺点:
线程执行开销小,但不利于资源的管理和保护;而进程正相反。
进程的创建步骤
# 导入进程模块
Import multiprocessing
# 创建一个进程的实力对象
P = Multiprocessing.Process(target=func_name[,args=(元组), kwargs={字典}])
# 创建并启动进程
p.start()
p.join(5)
通过Queue实现进程间通信
# 创建一个队列
Q = multiprocessing.Queue(3) # 3代表队列中最多可以接收三条消息
# 向队列中添加数据
q.put(data)
# 从队列中取数据
q.get()
# 判断队列中是否为空
q.empty()
# 判断队列中是否已满
q.full()
注意:如果是通过进程池创建的进程,那么队列的使用要用
multiprocessing.Manager().Queue()的方式,否则会报错。
进程池Pool
当需要创建的子进程数量不多时,可以直接利用multiprocessing中的Process动态成生多个进程,但如果是上百甚至上千个目标,手动的去创建进程的工作量巨大,此时就可以用到multiprocessing模块提供的Pool方法。
初始化Pool时,可以指定一个最大进程数,当有新的请求提交到Pool中时,如果池还没有满,那么就会创建一个新的进程用来执行该请求;但如果池中的进程数已经达到指定的最大值,那么该请求就会等待,直到池中有进程结束,才会用之前的进程来执行新的任务
进程池的实现步骤
# 导入进程池模块
From multiprocessing import Pool
# 定义进程池,最大进程池最大数
Po = Pool(3)
# 通过进程池调用目标 apply_async非阻塞,不会等待子进程结束;apply阻塞,会等待子进程结束才结束
po.apply_async(要调用的目标,(传递给目标的参数元祖,))
# 关闭进程池
Po.close()
# 等待进程池执行完毕
Po.join()
什么是协程?
协程,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。协程,利用线程在等待某个资源的期间执行其他函数,切换资源消耗非常小,协程效率相当快。
进程、线程、协程的区别?
进程、线程、协程的区别
进程是资源分配的单位,真正执行代码的是线程,操作系统真正调度的是线程。
进程没有线程效率高,进程占用资源多,线程占用资源少,比线程更少的是协程。
协程依赖于线程、线程依赖于进程,进程一死线程必挂,线程一挂协程必死
一般不用多进程,可以考虑使用多线程,如果多线程里面有很多网络请求,网络可能会有堵塞,此时用协程比较合适。
什么是GIL?
GIL并不是Python的特性,Python完全可以不依赖于GIL。GIL全称Global Interpreter Lock。它是在实现Python解析器(CPython)时所引入的一个概念。GIL无疑就是一把全局排他锁。
Python GIL其实是功能和性能之间权衡后的产物,它尤其存在的合理性,也有较难改变的客观因素。因为GIL的存在,只有IO Bound场景下得多线程会得到较好的性能,如果对并行计算性能较高的程序可以考虑把核心部分也成C模块,或者索性用其他语言实现
GIL在较长一段时间内将会继续存在,但是会不断对其进行改进。