多任务

6. [了解]多任务的介绍

• 概念：同一时间执行多个任务

• 多任务执行方式：

  • 并发：多个任务交替执行

  • 并行：多个任务同时执行

7. [重点]进程

• 概念：操作系统资源分配的基本单位

• 作用：python语言中，可以使用多进程实现多任务。

8. [重点]多进程的使用

• 进程使用的步骤：

  • 导入模块

    import multiprocessing

  • 创建子进程对象

    进程对象 = multiprocessing.Process(target=函数名)

  • 启动子进程

    进程对象.start()

9. [重点]获取进程编号

• 获取进程的对象

  multiprocessing.current_process()

• 获取进程的编号

  import os
  ​
  os.getpid()

• 获取进程的父进程编号

  os.getppid()

• 杀死进程

  os.kill(进程编号，信号编号)

10. [重点]进程执行带有参数的任务

• 进程的参数传递

  • 元组传递参数: args=(参数1，参数2, ....)

  • 字典传递参数: kwargs={"参数名": 值, “参数名”: 值}

    # 2.创建进程对象
    # 2.1 启动带参数的任务，需要创建进程对象时给对象传递参数
    #   1）使用元组传递参数 args=(参数1，参数2，....) 按照顺序传递给任务函数
    # sub_process = multiprocessing.Process(target=foo, args=(5,))
    #   2) 使用字典传递参数 kwargs={"key":value} 按照任务的参数名字传递参数，key是任务的参数名字
    ​
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing, args=(3, "laowang"))
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, kwargs={"name": "xiaoming", "count": 4}) 

11. [重点]进程的注意点

• 全局变量问题：

  多个进程之间不能共享全局变量

• 等待子进程：

  主进程会等待子进程结束后再结束

• 主进程结束时，所有子进程销毁

  • 守护进程：

    子进程对象.daemon = True

  • 子进程结束：

    子进程对象.terminate()

12. [重点]线程

• 概念: cpu调度的基本单位(进程中干活的人)

  • 一个py文件是一个程序

  • 一个运行起来的程序就是进程

  • 一个进程中至少会有一个线程

  • 真正执行代码的单元就是线程（cpu调度的基本单位）

• 作用:

  • 实现多任务的方法之一

13. [重点]多线程的使用

• 导入模块

  import threading

• 创建线程对象

  线程对象 = threading.Thread(target=任务名)

• 启动线程

  线程对象.start()

 

14. [重点]线程执行带有参数的任务

• 返回线程对象：

  threading.current_thread()

• 线程执行带参数的任务：

  • 元组方式：args=(3, )

    # 2.创建线程对象
    #   2.1 启动带参数的任务
    #       1）元组传递参数 args=(5,) 按照顺序传递
    #       2) 字典方式传递参数 kwargs={"count":5} 按照key名作为参数名传递
    sing_thread = threading.Thread(target=sing, args=(3,))

  • 字典方式：kwargs={"count": 4}

    dance_thread = threading.Thread(target=dance, kwargs={"count": 4})

15. [重点]线程的注意点

• 线程的执行顺序：无序

• 主线程会等待所有子线程结束：再结束

• 守护线程：需求: 主线程结束时，所有子线程也结束

  • 1.threading.Thread(target=task, daemon=True)
    2.子线程对象.setDaemon(True)
    3.子线程对象.daemon = True

 

16. [重点]线程的注意点

• 多线程之间共享全局变量：共享全局

• 共享全局变量的问题：多线程出现资源竞争

  • 解决办法：

    • join

    • 互斥锁

17. [重点]互斥锁

• 概念：保护公共资源，保证同一时间只有一个线程访问。

• 使用：

  • 创建锁：mutex = threading.Lock()

  • 上锁：mutex.acquire()

  • 解锁：mutex.release()

18. [重点]死锁

• 概念：一直等待对方释放锁的场景叫死锁

• 避免死锁：在合适的地方释放锁

 

19. [重点]进程和线程对比

• 关系对比：线程依附进程，一个进程至少一个线程，也可以有多个线程

• 区别对比：

  • 全局变量:

    • 进程不能共享全局变量

    • 线程可以共享全局变量，但是会出现资源竞争问题，可以使用join和互斥锁解决

  • 开销上:

    • 进程开销大于线程

  • 概念

    • 进程是操作系统资源分配的基本单位。

    • 线程是cpu调度的单位

  • 关系

    • 线程依附进程，没有进程就没有线程，不能单独存在

  • 稳定性

    • 多进程编程比单进程多线程编程稳定性更高

• 优缺点对比：

  • 进程：可以使用多核，但是开销大

  • 线程：开销小，但是不能使用多核