Python多线程与多进程学习----概念
2018-01-19 19:57
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进程与线程
1、对于操作系统来说,一个任务就是一个进程。例如打开浏览器,打开word,打开记事本等等,都是独立的任务,它们各自为一个或者多个进程。这里要注意的是,同一种任务打开多个,分别属于不同进程,例如chrome打开多个标签,实际上它创建了多个进程。
对于一个任务来说,它有很多子任务,例如播放器,既要解码视频、也要解码音频,所以在进程下存在多线程。在一个进程下一定存在一个线程,可以称它为主线程。
操作系统创建进程时,会单独为每一个进程分配各自的资源,进程与进程之间相互隔离。而进程内的线程,则共享了当前进程内的资源。可见,操作系统执行的粒度是线程,分配资源的粒度是进程,我们的多任务操作系统,在单核CPU上是在各个线程上不断切换而达到目的,而在多核CPU上则多个任务可以创建多个进程来完成,同时也可以创建多个线程来完成,线程是操作系统直接的执行单元。能同时执行多个线程任务。
2、多个任务可以创建多个进程来完成,同时也可以创建多个线程来完成,线程是操作系统直接的执行单元。
3、在多线程编程中,有一个最大的问题就在于进程内的资源被各个线程所共享,进程内任何变量都可以被任何一个线程修改,因此,线程之间若去修改同一个变量,则可能导致程序Bug。所以,引入了锁机制。
当某个线程去修改某个变量时,可以在变量所在的方法内加一把锁,使得其他线程不能同时执行该方法,只有释放了锁后,其他线程才能去获得锁并获得修改权。创建一个锁是通过lock=threading.Lock()来实现的,可以使用try···finally···语句,在try之前使用lock.acquire()获得锁,然后在try语句里面修改变量,然后在finally语句里加lock.release()来保证锁一定被释放,避免成为一个死锁。
优缺点
多进程的优点是稳定性好,一个子进程崩溃了,不会影响主进程以及其余进程。但是缺点是创建进程的代价非常大,因为操作系统要给每个进程分配固定的资源,并且,操作系统对进程的总数会有一定的限制,若进程过多,操作系统调度都会存在问题,会造成假死状态。多线程优点是效率较高一些,但是致命的缺点是任何一个线程崩溃都可能造成整个进程的崩溃,因为它们共享了进程的内存资源池。
对于任务数来说,无论是多进程或者多线程,都不能太多。因为操作系统在切换任务时,会有一系列的保护现场措施,这要花费相当的系统资源,若任务过多,则大部分资源都被用做干这些了,结果就是所有任务都做不好,所以操作系统会限制进程的数量。
另外,考虑计算密集型及IO密集型应用程序。对于计算密集型,多任务势必造成资源浪费。对于IO密集型,因为IO速度远低于CPU计算速度,所以使用多任务方式可以大大增大程序运行效率。
1、对于操作系统来说,一个任务就是一个进程。例如打开浏览器,打开word,打开记事本等等,都是独立的任务,它们各自为一个或者多个进程。这里要注意的是,同一种任务打开多个,分别属于不同进程,例如chrome打开多个标签,实际上它创建了多个进程。
对于一个任务来说,它有很多子任务,例如播放器,既要解码视频、也要解码音频,所以在进程下存在多线程。在一个进程下一定存在一个线程,可以称它为主线程。
操作系统创建进程时,会单独为每一个进程分配各自的资源,进程与进程之间相互隔离。而进程内的线程,则共享了当前进程内的资源。可见,操作系统执行的粒度是线程,分配资源的粒度是进程,我们的多任务操作系统,在单核CPU上是在各个线程上不断切换而达到目的,而在多核CPU上则多个任务可以创建多个进程来完成,同时也可以创建多个线程来完成,线程是操作系统直接的执行单元。能同时执行多个线程任务。
2、多个任务可以创建多个进程来完成,同时也可以创建多个线程来完成,线程是操作系统直接的执行单元。
3、在多线程编程中,有一个最大的问题就在于进程内的资源被各个线程所共享,进程内任何变量都可以被任何一个线程修改,因此,线程之间若去修改同一个变量,则可能导致程序Bug。所以,引入了锁机制。
当某个线程去修改某个变量时,可以在变量所在的方法内加一把锁,使得其他线程不能同时执行该方法,只有释放了锁后,其他线程才能去获得锁并获得修改权。创建一个锁是通过lock=threading.Lock()来实现的,可以使用try···finally···语句,在try之前使用lock.acquire()获得锁,然后在try语句里面修改变量,然后在finally语句里加lock.release()来保证锁一定被释放,避免成为一个死锁。
优缺点
多进程的优点是稳定性好,一个子进程崩溃了,不会影响主进程以及其余进程。但是缺点是创建进程的代价非常大,因为操作系统要给每个进程分配固定的资源,并且,操作系统对进程的总数会有一定的限制,若进程过多,操作系统调度都会存在问题,会造成假死状态。多线程优点是效率较高一些,但是致命的缺点是任何一个线程崩溃都可能造成整个进程的崩溃,因为它们共享了进程的内存资源池。
对于任务数来说,无论是多进程或者多线程,都不能太多。因为操作系统在切换任务时,会有一系列的保护现场措施,这要花费相当的系统资源,若任务过多,则大部分资源都被用做干这些了,结果就是所有任务都做不好,所以操作系统会限制进程的数量。
另外,考虑计算密集型及IO密集型应用程序。对于计算密集型,多任务势必造成资源浪费。对于IO密集型,因为IO速度远低于CPU计算速度,所以使用多任务方式可以大大增大程序运行效率。
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