14.高级语法（6）

多线程 vs 多进程

• 进程：每个进程有自己的完全独立的运行环境，多进程共享数据
• 线程：
  • 一个进程有多个线程
  • 一个进程的多个线程之间共享数据和上下文环境
  • 共享互斥问题
• 全局解释性
  • Python代码的执行是由python虚拟机进行控制
  • 在主循环中只能有一个控制线程在之执行
• thread包
  • thread.start_new_thread()：启动一个线程
• threading
  • t = threading.Thread(target=xxx,args=(xxx,))：生成实例
  • t.start()：启动多线程
  • t.join()：等待多线程执行完成
• 守护线程
  • 如果在程序中将子线程设置成守护线程，则子线程会在主线程结束的时候自动退出
  • 一般认为守护线程不重要或者不允许离开主线程独立运行
  • 设置守护线程：t.setDaemon(True)，必须在start之前设置，否则无效
• 线程常用属性
  • threading.currentThread ：返回当前线程变量
  • threading.enumerate：返回一个包含当前正在运行线程的list
  • threading.activeCount：返回正在运行的线程数量
  • t.setName：给线程设置名字
  • t.getNamer：获取线程名字
• 继承threading.Thread
  • 需要重写run方法
  • 可以不写__ init _ ，但是一旦写了就必须执行super(). __ init __ ()

共享变量

• 多个线程同时访问一个变量的时候，产生问题
• 解决方法：锁、信号灯

锁

• 一个标志，表示一个线程正在占用一些资源
• 使用方法：
  • lock = threading.Lock()：生成锁实例
  • 上锁：lock.acquire()
  • 使用资源：
  • 解锁：lock.release()

线程安全问题

• 如果一个资源对于多线程不用加锁也不会有安全问题，则称为线程安全问题
• 线程不安全变量类型：list、set、dict
• 线程安全变量类型：queue

生产者消费者问题

• 消息队列

死锁问题

锁的等待时间问题

Semaphore

• 允许一个资源最多有几个线程同时使用
  • threading.Semaphore()

threading.Timer

• 在指定时间后启动一个功能

可重入锁

• t = threading.RLock()
• 同一个锁，可以被一个线程多次申请
• 主要解决递归调用的时候重复申请锁的情况

线程替代方案

• subprocess
  • 完全跳过线程，使用进程
  • 是派生进程的主要替代方案
• multiprocessing
  • 使用threading接口派生，使用子进程
  • 允许为多核或者多CPU派生进程，接口和threading非常相似
• concurren.futures
  • 新的一步执行模块
  • 任务级别的操作

多进程

• 进程间通讯
• 进程之间无任何网共享状态

进程的创建

• 直接生成Process实例对象
• 派生multiprocessing.Process的子类
• os.pid查看子进程的ID
• os.ppid查看父进程的ID
• 生产者消费者模型
  • q = multiprocessing.JoinableQueue()