python学习-进程和线程_python

进程

进程就是 *** 作系统中执行的一个程序， *** 作系统以进程为单位分配存储空间，每一个进程都有自己的地址空间、数据栈以及其他用于跟踪进程执行的辅助数据。

*** 作系统管理所有进程的执行，为进程合理分配资源。

进程可以通过fork或spawn的方式来创建新的进程来执行其他的任务，不过新的进程也有自己独立的内存空间，因此必须通过进程间通信机制（IPC，Inter-Process Communication）来实现数据共享，具体的方式包括管道、信号、套接字、共享内存区等。
线程就是一个进程中多个并发的执行线索，拥有多个可以获得CPU调度的执行单元。

线程相比于进程，因为线程在同一个进程下，他们之间共享上下文，所以线程间的信息共享和通信更加容易。

在单核的cpu种并发是不能真正的实现，在具体的时刻能够获得CPU的只有唯一的一个线程，他们是时间共享CPU。

通过任务管理器就可以看到进程。

Python支持多进程又支持多线程，因此使用Python实现并发编程主要有3种方式：多进程、多线程、多进程+多线程

python中的多进程

Unix和Linux *** 作系统上提供了fork()系统调用来创建进程，调用fork()函数的是父进程，创建出的是子进程，子进程是父进程的一个拷贝，但是子进程拥有自己的PID。

fork()函数非常特殊它会返回两次，父进程中可以通过fork()函数的返回值得到子进程的PID，而子进程中的返回值永远都是0。

Python的os模块提供了fork()函数。

由于Windows系统没有fork()调用，因此要实现跨平台的多进程编程，可以使用multiprocessing模块的Process类来创建子进程，而且该模块还提供了更高级的封装，例如批量启动进程的进程池（Pool）、用于进程间通信的队列（Queue）和管道（Pipe）等。

举个例子：

这个例子运行时时一个一个方法执行，我们用多进程的方法来使用。

from multiprocessing import Process
from os import getpid
from random import randint
from time import time, sleep


def download_task(filename):
    print('启动下载，进程号[%d].' % getpid())
    print('开始下载%s...' % filename)
    time_download = randint(5, 10)
    sleep(time_download)
    print('%s下载完成! 耗费了%d秒' % (filename, time_download))


def main():
    start = time()     
    p1 = Process(target=download_task, args=('如何勾搭九亿少女.pdf', )) ##进程一 target传入一个该进程要执行的函数 args是元组，给函数传递参数
    p1.start()  ###开始进程1
    p2 = Process(target=download_task, args=('如何迷倒少男.txt', ))   ##进程二
    p2.start()     ##开始进程2
    p1.join()      #join 等待进程结束
    p2.join()
    end = time()
    print('总共耗费了%.2f秒.' % (end - start))


if __name__ == '__main__':
    main()

用多线程的方法可以观察到现象是两个任务一起开始，时间是两个任务中用时最长的一个。

还可以用subprocess模块中的类和函数来创建和启动子进程，这个自行学习。

python中多线程

多线程开发使用threading模块，该模块的多线程编程提供了更好的面向对象的封装。

再将上面进程的例子实现一次。

from random import randint
from threading import Thread
from time import time,sleep


def download(filename):
    print('开始下载%s。

'% filename)
    time_download=randint(5,10)
    sleep(time_download)
    print('%s 完成下载 耗时%d '%(filename,time_download))

def main():
    start =time()
    t1=Thread(target=download,args=('如何迷倒九亿少女.pdf'))
    t1.start()
    t2 = Thread(target=download, args=('如何勾搭少男.txt'))
    t2.start()
    t1.join()
    t2.join()
    end=time()
    print('种耗时%s'% (end-start))

if __name__=='__main__':
    main()

线程还可以自定义哦，用继承的形式，自定义一个类，让它继承Thread类

from random import randint
from threading import Thread
from time import time, sleep

class Download(Thread):       ##继承Thread类
	def __init__(self,filename):
		super().__init__()
		self.filename=filename
  def run(self):
  	print('开始下载%s' % self.filename')
  	time_download=randint(5,10)
  	sleep(time_download)
  	print('%s下载完成 耗费了%d秒’ %(self.filename,time_download)
  	
def main():
    start = time()
    t1 = DownloadTask('Python从入门到住院.pdf')
    t1.start()
    t2 = DownloadTask('Peking Hot.avi')
    t2.start()
    t1.join()
    t2.join()
    end = time()
    print('总共耗费了%.2f秒.' % (end - start))


if __name__ == '__main__':
    main()