Python之多线程部分

Python之多线程部分

首先思考一下，我们平时在下载视频的时候是不是有单个下载和多个下载；

这里可以把下载一个视频的过程看成是一个任务；显然，多个视频一起下载，并行 *** 作，cpu同时给多个任务分配资源，多个任务同时执行。

这样做有什么用？

提高了下载的效率；对于计算机中的cpu（中央处理器）提高了其处理数据的效率，节省了用户等待的时间。

并发的概念：
多个任务轮流或交替执行，例如：对于单核的cpu处理多任务， *** 作系统轮流让各个任务交替执行。并发需要满足的条件：任务数量大于cpu的核数，这是cpu只能单个任务切换（核数限制）。

并行的概念：
多个任务真正地同时执行，例如：对于多核cpu处理多个任务， *** 作系统会给cpu的每个内核安排一个执行的任务，这样就可以实现多个任务同时执行，因为有能力靠多个内核执行多个任务。并行的条件：cpu的核数大于任务数。

进程的概念：
进程是资源分配的最小单元，它是 *** 作系统进行资源分配和调度运行的基本单位，即：程序在运行，例如：正在运行的qq、wechat 他们都是一个进程。

程序放在桌面上就仅仅是一个程序，但是我们双击它程序就运行起来了，一个进程就诞生了。

思考：

按照我们以前的程序运行思想，可定是先执行fun_a()这个函数 再执行fun_b()这个函数；

这两个函数是不同时间执行的，分有执行顺序，先执行A任务再执行任务B。

如果人这个两个函数同时执行，是不是就提升了代码执行的效率，那有没有什么办法呢？

 程序运行时会默认创建一个主进程，我们使用多进程技术就可以分为多个子进程，上图中的fun_a和fun_b函数就可以看做两个子进程，我们就可以让他们同时执行。

Python的第三方库特别的强大，有一个多线程包 multiprocessing

进程的创建步骤：

1.导入进程包

import multiprocessing

2、创建进程对象

进程对象名=函数名_process=multiprocessing.Process(target=函数名,传参) target(函数名方法名)

传参分为:元组传参(...,)[可以看做函数中的位置参数传递] 字典传参({参数名:值...})[可以看做是关键字传参]

3、启动进程执行任务

进程对象.start()

代码展示多任务并行：

 可以清楚地看到这两个函数同时执行了，由多进程对象控制。

 进程执行带有参数的任务：

分为两中种情况：

位置参数：args,以元组的方式给执行的任务传参   关键字参数：kwargs，以字典的方式给执行的任务传参

利于传入参数为sing()函数的循环次数:

 

 定义谁在唱歌的函数传入张三，唱5次歌：

 解释各个参数的意思：
target:指定进程执行的函数名

args:使用元组方式传参  args=(,) 这个','不能省略；

kwargs:使用字典方式传参 kwargs={..:..,..:.}

要点注意：
元祖方式传参：元组方式传参一定要和参数的顺序保持一致。

字典方式传参：字典传参字典中的key一定要和参数名保持一致，每个顺序的顺序不做要求。

获取进程编号：
当进程的数量越来越多时，为了方便管理和查询需要给每个进程编号。

获取进程编号的两种方式：

需要导入os模块 通过计算机系统（任务管理器）获取

import os

tar=os.getpid()

tar=os.getppid()

os.getpid()    获取当前进程编号os.getppid()   获取当前父进程编号

代码演示：

 可以看到两个子进程的父进程的pid完全相同，这不就间接地说明了两个子进程是由一个主进程切分的嘛，这里的测试结果有点差异，两个子进程的pid没有相同.

进程的注意点：

主进程会等待所有的子进程执行完毕后在结束：

代码结果演示：

 设置主进程，守护主进程：

主进程结束后程序就执行了；

只需在子程序开始（对象.start()）添加一行代码： 对象.daemon=True

 

 知识要点：
为了保证子进程能够正常运行，主进程会等所有子进程结束后再销毁（父亲的关爱），设置守护守护主进程（父亲结束，孩子自动结束）。

设置守护主进程的方式:进程对象.daemon=True

主进程会等子进程，除非设置了守护主进程

案例：文件夹高并发cpoy器：

简单就三步：

1、创建目标文件下的目录 (异常处理)

2、文件读写（拷贝） *** 作

3、利用多线程处理 *** 作,提高效率

代码结果演示：
拷贝函数准备：

 程序入口函数：

copy文件下的文件的关键点：

首先，是确定source和destiation的目录;

其次，拿到source目录下的所有文件名（os.listdir()方法），利用循环引出各个文件；

最后，多进程技术结合 循环 确立source和destiation的具体路径再结合文件 *** 作copy（读写）。

接下来，让我们来看看线程的知识：线程和进程类似

为什么使用多线程？
进程是分配资源的最小单位，一旦创建一个进程就会分配一定的资源，就像跟两个人聊QQ就需要打开两个QQ软件一样比较浪费资源的。

线程是程序执行的最小单位，实际上进程只负责分配资源，而利用这些资源执行程序的是线程，也就是说进程包含线程 进程大 线程小。一个进程至少有一个线程来负责执行程序，同时线程不拥有自己的系统资源，开销的资源特别少，但是它可以与同属一个进程的其他线程共享所有所拥有的全部资源，例如：通过QQ软件（一个进程）打开两个窗口（两个线程）跟两个人聊天一样，实现任务的同时。总之,线程需要的系统资源少，既提高效率又节省资源。

多线程同样使用多线程完成

 

多线程也是实现多任务的一种方式，与多进程类似；

线程是程序执行的最小单位；

同属一个进程的多个线程共享进程所拥有的全部资源，由cpu调度分配。

线程的创建步骤：
1、导入线程模块

import threading

2、通过线程类创建线程对象

线程对象=threading.Thread(target=函数名/方法名)

3、线程开始

线程对象.start()

代码结果演示：

 线程传参知识：
元组方式传参：元组方式传参一定要和参数的顺序保持一致；

字典方式传参：字典的ke一定要和函数的形参对应。

注意：主线程会等子线程执行完毕才结束代码运行。

与进程类似，我们可以守护主线程来改变这种模式，主线程结束整个代码就结束执行。

设置守护主线程：两种方式：

1、在线程对象开始执行前增加 进程对象.daemon=True 

2、在传入参数时（targrt=方法名,daemon=True）

代码结果演示：

总结：

通常情况下，主线程会等待子线程执行完之后再结束主线程 ；

可以采用设置守护主线程的方式改变这种局面（

（1）线程对象.daemon=True

（2）传参的时候进行，线程对象.Thread(target=函数名,daemon=True)

）从此主线程结束，子线程就结束。

与进程获取进程编号一样（getpid()/getppid()）,获取当前的线程对象：

代码结果演示：

 

 线程之间执行是无序的，是由cpu调度决定某个线程先执行的。

最后的最后，让我们来看看进程和线程的对比：

关系对比：线程依附进程，没有进程就没有线程    一个进程默认只有一个线程，进程可以创建多个线程。区别对比：进程的资源开销会比线程的多 （进程是 *** 作系统分配的基本单位/线程是cpu调度的基本单位） 线程不能构独立执行、必须依存在进程中，简而言之，进程存在，线程才能存在。优缺点对比：进程：可以多核，资源开销大 ；线程：不能多核，资源开销少。

利用线程的方式，开发一个文件夹高并发copy器：

使用多线层也可以实现多任务拷贝提高程序性能。
需求：与进程版copy一样

代码与结果展示：

 

 

 

 这就是进程与线程的基本知识了，希望大家学有所获，谢谢大家的阅读！！！

关键点：
没有进程就没有线程、进程可以多核但是资源开销大；线程资源开销但是不能多核；

python多线（进）程强大在任务执行处理方面；

进程（multiprocessing） 线程（threading）

多任务实现三步法：

导包创建进程或者线程对象进程对象或者线程对象开始