前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >Python入门进阶教程-多线程与多进程

Python入门进阶教程-多线程与多进程

作者头像
小一不二三
发布2019-12-31 16:36:49
5490
发布2019-12-31 16:36:49
举报
文章被收录于专栏:小一的学习笔记

作者:一叶

介绍:放不下灵魂的搬砖者

全文共1935字,阅读全文需8分钟

Python版本3.8.0,开发工具:Pycharm

试想一下当你有1w个小文件需要处理,假设每个文件读取处理到写入需要1秒,

那么你处理完所以文件会需要两个多小时。

但是如果你可以同时开启四个任务处理1w 个文件,每个任务平均处理2500个。

这个时候你的时间可以压缩在一小时以内。

如何同时对一个文件夹开启四个任务同时处理不同的任务,而不会产生冲突?接下来我们一起了解一下多线程和多进程。

进程与线程

从一定意义上讲,进程就是一个应用程序在处理机上的一次执行过程,它是一个动态的概念,而线程是进程中的一部分,进程包含多个线程在运行。 进程是资源(CPU、内存等)分配的基本单位,它是程序执行时的一个实例。线程是程序执行时的最小单位,它是进程的一个执行流,是CPU调度和分派的基本单位,一个进程可以由很多个线程组成,线程间共享进程的所有资源。

01

Python多线程

Python 中提供两个标准库 thread 和 threading 用于对线程的支持,但 Python3 中已放弃对 thread 的支持,所以接下来均以 threading 为例。

Python中有两种方式实现线程:

  • 实例化一个 threading.Thread 的对象,并传入一个初始化函数对象作为线程执行的入口;
  • 继承 threading.Thread,并重写 run 函数;
代码语言:javascript
复制
 1# 第一种实现线程的方法
 2import threading
 3# my_fun为自定义函数,args为自定义函数的参数
 4thread1 = threading.Thread(target=my_fun, args=('This is thread 1',))
 5thread2 = threading.Thread(target=my_fun, args=('This is thread 2',))
 6# 启动线程
 7thread1.start()
 8thread2.start()
 9
10
11# 第二中实现线程的方法
12class MyThread(threading.Thread):
13    # step 1: call base __init__ function
14    def __init__(self, thread_name):
15        super(CustomThread, self).__init__(name=thread_name)
16        self._tname = thread_name
17    # step 2: overide run function
18    def run(self):
19        print("This is %s running...." % self._tname)
20# 实例化MyThread
21thread1 = MyThread("thread 1")
22thread2 = MyThread("thread 2")
23# 启动线程
24thread1.start()
25thread2.start()

注:

  • 两种方式创建线程,指定的参数最终都会传给threading.Thread类;
  • 传给线程的目标函数是在基类Thread的run函数体中被调用的,如果run没有被重写的话。

threading.Thread提供的线程对象方法和属性:

代码语言:javascript
复制
1. start():创建线程后通过start启动线程,等待CPU调度,为run函数执行做准备;
2. run():线程开始执行的入口函数,函数体中会调用用户编写的target函数,或者执行被重载的run函数;
3. join([timeout]):阻塞挂起调用该函数的线程,直到被调用线程执行完成或超时。通常会在主线程中调用该方法,等待其他线程执行完成。
4. name、getName()&setName():线程名称相关的操作;
5. ident:整数类型的线程标识符,线程开始执行前(调用start之前)为None;
6. isAlive()、is_alive():start函数执行之后到run函数执行完之前都为True;
7. daemon、isDaemon()&setDaemon():守护线程相关。

02

Python多进程

Python 提供 multiprocessing 用于创建多进程

创建进程的方式和创建线程的方式类似:

  • 实例化一个 multiprocessing.Process 的对象,并传入一个初始化函数对象作为新建进程执行入口;
  • 继承 multiprocessing.Process,并重写 run 函数;
代码语言:javascript
复制
 1# 第一种实现进程的方法
 2from multiprocessing import Process
 3
 4# my_fun为自定义函数,args为自定义函数的参数
 5process1 = Process(target=my_fun, args=('This is process 1',))
 6process2 = Process(target=my_fun, args=('This is process 2',))
 7# 启动线程
 8process1.start()
 9process2.start()
10# join()方法可以等待子进程结束后再继续往下运行,通常用于进程间的同步。
11process1.join()
12process2.join()
13
14
15# 第二中实现进程的方法
16from multiprocessing import Process  
17
18class MyProcess(Process):
19    def __init__(self, p_name, target=None):
20        # step 1: call base __init__ function()
21        super().__init__(name=p_name, target=target, args=(p_name,))
22
23    def run(self):
24        # step 2:
25        print("Process name: %s, pid: %s " % (self.name, os.getpid()))
26
27if __name__ == '__main__':
28    # 实例化MyProcess
29    process1 = MyProcess("process 1")
30    process2 = MyProcess("process 2")
31    # 启动进程
32    process1.start()
33    process2.start()
34    process1.join()
35    process2.join()

03

进程 VS. 线程

是否采用多任务需要考虑任务的类型,我们可以把任务分为CPU密集型和IO密集型。

  • CPU密集型任务的特点是要进行大量的计算,消耗CPU资源,比如计算圆周率、对视频进行高清解码等等,全靠CPU的运算能力。
  • 涉及到网络、磁盘IO的任务都是IO密集型任务,这类任务的特点是CPU消耗很少,任务的大部分时间都在等待IO操作完成

总结:

  • CPU密集型:程序需要占用CPU进行大量的运算和数据处理;
  • I/O密集型:程序中需要频繁的进行I/O操作;例如网络中socket数据传输和读取等;

由于Python多线程并不是并行执行,因此较适合与I/O密集型程序,多进程并行执行适用于CPU密集型程序;


根据任务的需求选择相应的多任务方式,在多文件数据操作、爬虫等任务时相当实用!

下节将介绍Python JSON操作

Python系列

Python系列会持续更新,从基础入门到进阶技巧,从编程语法到项目实战。若您在阅读的过程中发现文章存在错误,烦请指正,非常感谢;若您在阅读的过程中能有所收获,欢迎一起分享交流。

如果你也想和我一起学习Python,关注我吧!

学习Python,我们不只是说说而已

End

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2019-11-26,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 知秋小梦 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 进程与线程
  • Python多线程
  • Python多进程
  • 进程 VS. 线程
    • 根据任务的需求选择相应的多任务方式,在多文件数据操作、爬虫等任务时相当实用!
    • Python系列
    领券
    问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档