python学习笔记(13):python并发编程以及系统常用模块

一、进程与线程

　　1.进程：程序的一次执行（程序装载入内存，系统分配资源运行）。n 每个进程有自己的内存空间、数据栈等，只能使用进程间通讯，而不能直接共享信息

　　2.线程：所有线程运行在同一个进程中，共享相同的运行环境。　　　　

　　　　(1)n 每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。

　　　　(2) 线程的运行可以被抢占（中断），或暂时被挂起（睡眠），让其他线程运行（让步）。n 　　　　(3)一个进程中的各个线程间共享同一片数据空间。

二、全局解释器锁GIL

　　1.GIL全称全局解释器锁Global Interpreter Lock，GIL并不是Python的特性，它是在实现Python解析器(CPython)时所引入的一个概念

　　2.GIL是一把全局排他锁，同一时刻只有一个线程在运行。

　　　　(1) 毫无疑问全局锁的存在会对多线程的效率有不小影响。甚至就几乎等于Python是个单线程的程序

　　　　(2)multiprocessing库的出现很大程度上是为了弥补thread库因为GIL而低效的缺陷。它完整的复制了一套thread所提供的接口方便迁移。唯一的不同就是它使用了多进程而不是多线程。每个进程有自己的独立的GIL，因此也不会出现进程之间的GIL争抢

# 顺序执行多个单线程和同时执行多个并发线程效率比较，下面实现两个线程顺序执行
from threading import Thread
import time

def my_counter():   #定义一个顺序数数的函数
    i = 0
    for _ in range(10000):
        i= i +1
    return True

def main():
    thread_array={}
    start_time=time.time()
    for tid  in range(2):
        t = Thread(target=my_counter)
        t.start()  #同时开始两个线程
        thread_array[tid]=t
    for i in range(2):
        thread_array[tid] = t
    for i in range(2):
        thread_array[i].join()
    end_time=time.time()
    print("Total time:{}".format(end_time-start_time))

if __name__=='__main__':
    main()

from threading import Thread
import time
def my_counter():
    i = 0
    for _ in range(100000):
        i = i+1
    return True
def main():
    thread_array={}
    start_time = time.time()
    for tid in range(2):   # 两个线程顺序执行
        t = Thread(target=my_counter)   # 将数数的线程调用进来
        t.start()
        t.join()
    end_time = time.time()
    print("Total time:{}".format(end_time-start_time))

if __name__=='__main__':
    main()

三、python多进程

fork操作：

　　n 调用一次，返回两次。因为操作系统自动把当前进程（称为父进程）复制了一份（称为子进程），然后分别在父进程和子进程内返回。子进程永远返回0，而父进程返回子进程的ID。子进程只需要调用getppid()就可以拿到父进程的ID

四、multiprocessing

multiprocessing是跨平台版本的多进程模块，它提供了一个Process类来代表一个进程对象

五、进程间通信Queue

Queue是多进程安全的队列，可以使用Queue实现多进程之间的数据传递