day 40 线程队列、线程定时器、进程池和线程池、同步与异步、用多线程来写socket服务端与客户端

线程队列

  #先进先出

import queue
q = queue.Queue()#
q.put('123')
q.put('qweqwe')
print(q.get())
print(q.get())
# print(q.get())
q.task_done()
q.join()

#后进先出

q = queue.LifoQueue() #堆栈 先进后出
q.put('粉红色的背心儿')
q.put('粉红色的裤子')
q.put('欧文的各种设备')
print(q.get())
print(q.get())
print(q.get())
# 欧文的各种设备
# 粉红色的裤子
# 粉红色的背心儿


#按优先级出
q = queue.PriorityQueue() # 可以根据优先级取数据
# 通常这个元组的第一个值是int类型
q.put((50,'许成'))
q.put((80,'赵军'))
q.put((1,'宇力'))
print(q.get())
print(q.get())
print(q.get())
# (1, '宇力')
# (50, '许成')
# (80, '赵军')


线程定时器

from threading import Thread,Timer,currentThread
import time


def task():
    print('线程执行了')
    print('线程结束了')
    print(currentThread().name)


t = Timer(4,task) # 过了4s后再执行线程中的代码
t.start()



进程池和线程池

进程池线程池:
    池的功能限制是限制并发的进程数或线程数.
    什么时候限制?
    当并发的任务数量远远大于计算机所能承受的范围,即无法一次性开启过多的任务数量
    应该限制我进程数或线程数,从保证服务器不崩.


from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor,ThreadPoolExecutor
from threading import currentThread
from multiprocessing import current_process
import time

def task(i):
    print(f'{currentThread().name} 在执行任务 {i}')
    # print(f'进程 {current_process().name} 在执行任务 {i}')
    time.sleep(1)
    return i**2

if __name__ == '__main__':
    pool = ThreadPoolExecutor(4) # 池子里只有4个线程
    # pool = ProcessPoolExecutor(4) # 池子里只有4个线程
    fu_list = []
    for i in range(20):
        # pool.submit(task,i) # task任务要做20次,4个线程负责做这个事
        future = pool.submit(task,i) # task任务要做20次,4个进程负责做这个事
        # print(future.result()) # 如果没有结果一直等待拿到结果,导致了所有的任务都在串行
        fu_list.append(future)
    pool.shutdown() # 关闭了池的入口,会等待所有的任务执行完,结束阻塞.
    for fu in fu_list:
        print(fu.result())

#同步与异步

理解为提交任务的两种方式
同步: 提交了一个任务,必须等任务执行完了(拿到返回值),才能执行下一行代码,
异步: 提交了一个任务,不要等执行完了,可以直接执行下一行代码.

from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor,ThreadPoolExecutor
from threading import currentThread
from multiprocessing import current_process
import time

def task(i):
    print(f'{currentThread().name} 在执行任务 {i}')
    # print(f'进程 {current_process().name} 在执行任务 {i}')
    time.sleep(1)
    return i**2

def parse(future):
    # 处理拿到的结果
    print(future.result())

if __name__ == '__main__':
    pool = ThreadPoolExecutor(4) # 池子里只有4个线程
    # pool = ProcessPoolExecutor(4) # 池子里只有4个线程
    fu_list = []
    for i in range(20):
        # pool.submit(task,i) # task任务要做20次,4个线程负责做这个事
        future = pool.submit(task,i) # task任务要做20次,4个进程负责做这个事
        future.add_done_callback(parse)
        # 为当前任务绑定了一个函数,在当前任务执行结束的时候会触发这个函数,
        # 会把future对象作为参数传给函数
        # 这个称之为回调函数,处理完了回来就调用这个函数.

##经实际运行发现，只有当4个线程全都开启时，线程池才算真正建立，并且绑定函数会由被绑定线程来执行；进程中，绑定函数由主进程运行

协成
python的线程用的是操作系统原生的线程

协程:单线程下实现并发
并发:切换+保存状态
多线程:操作系统帮你实现的,如果遇到io切换,执行时间过长也会切换,实现一个雨露均沾的效果.

#什么样的协程是有意义的?
 遇到io切换的时候才有意义
 具体:
协程概念本质是程序员抽象出来的,操作系统根本不知道协程存在,也就说来了一个线程我自己遇到io 我自己线程内部直接切到自己的别的任务上了,
也就是实现了单线程下效率最高.

优点:
    自己控制切换要比操作系统切换快的多
缺点:
    对比多线程
    自己要检测所有的io,但凡有一个阻塞整体都跟着阻塞.
    对比多进程
    无法利用多核优势.

为什么要有协程(遇到io切换)?
自己控制切换要比操作系统切换快的多.降低了单个线程的io时间,

#计算状态下使用协程
import time
def func1():
    while True:
        1000000+1
        yield

def func2():
    g = func1()
    for i in range(100000000):
        i+1
        next(g)

start = time.time()
func2()
stop = time.time()
print(stop - start) # 14.774465560913086


# 对比通过yeild切换运行的时间反而比串行更消耗时间，这样实现的携程是没有意义的。
import time
def func1():
    for i in range(100000000):
        i+1
def func2():
    for i in range(100000000):
        i+1

start = time.time()
func1()
func2()
stop = time.time()
print(stop - start) # 8.630893230438232

#io情况下使用协程
from gevent import monkey;monkey.patch_all() #打了一个补丁,可以实现捕获非gevent的io.
import gevent

import time
def eat():
    print('eat 1')
    time.sleep(2)
    print('eat 2')
def play():
    print('play 1')
    # 疯狂的计算呢没有io
    time.sleep(3)
    print('play 2')

start = time.time()
g1 = gevent.spawn(eat)
g2 = gevent.spawn(play)
g1.join()
g2.join()
end = time.time()
print(end-start) # 3.0040290355682373



用多线程来写socket服务端与客户端
#服务端

import socket
from threading import Thread


def talk(conn):
    while True:
        try:
            msg=conn.recv(1024)
            if len(msg) == 0:break
            conn.send(msg.upper())
        except ConnectionResetError:
            print('客户端关闭了一个链接')
            break
    conn.close()

def sever_demo():
    server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    server.bind(('127.0.0.1',8081))
    server.listen(5)

    while True:
        conn,addr=server.accept()
        t = Thread(target=talk,args=(conn,))
        t.start()

if __name__ == '__main__':
    sever_demo()

#客户端

import socket
from threading import Thread,currentThread

def client_demo():
    client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

    client.connect(('127.0.0.1',8081))
    while True:
        msg = f'{currentThread().name}'
        if len(msg) == 0: continue
        client.send(msg.encode('utf-8'))
        feedback = client.recv(1024)
        print(feedback.decode('utf-8'))

    client.close()

if __name__ == '__main__':
    for i in range(20):
        t = Thread(target=client_demo)
        t.start()