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电脑python程序创建多少个线程合适的简单介绍

时间:2023-12-02 本站 点击:0

导读:很多朋友问到关于电脑python程序创建多少个线程合适的相关问题,本文首席CTO笔记就来为大家做个详细解答,供大家参考,希望对大家有所帮助!一起来看看吧!

本文目录一览:

1、python之多线程2、python创建多少个线程得到最优的执行效率?3、什么是线程(多线程),Python多线程的好处

python之多线程

进程的概念:以一个整体的形式暴露给操作系统管理,里面包含各种资源的调用。 对各种资源管理的集合就可以称为进程。

线程的概念:是操作系统能够进行运算调度的最小单位。本质上就是一串指令的集合。

进程和线程的区别:

1、线程共享内存空间,进程有独立的内存空间。

2、线程启动速度快,进程启动速度慢。注意:二者的运行速度是无法比较的。

3、线程是执行的指令集,进程是资源的集合

4、两个子进程之间数据不共享,完全独立。同一个进程下的线程共享同一份数据。

5、创建新的线程很简单,创建新的进程需要对他的父进程进行一次克隆。

6、一个线程可以操作(控制)同一进程里的其他线程,但是进程只能操作子进程

7、同一个进程的线程可以直接交流,两个进程想要通信,必须通过一个中间代理来实现。

8、对于线程的修改,可能会影响到其他线程的行为。但是对于父进程的修改不会影响到子进程。

第一个程序,使用循环来创建线程,但是这个程序中一共有51个线程,我们创建了50个线程,但是还有一个程序本身的线程,是主线程。这51个线程是并行的。注意:这个程序中是主线程启动了子线程。

相比上个程序,这个程序多了一步计算时间,但是我们观察结果会发现,程序显示的执行时间只有0.007秒,这是因为最后一个print函数它存在于主线程,而整个程序主线程和所有子线程是并行的,那么可想而知,在子线程还没有执行完毕的时候print函数就已经执行了,总的来说,这个时间只是执行了一个线程也就是主线程所用的时间。

接下来这个程序,吸取了上面这个程序的缺点,创建了一个列表,把所有的线程实例都存进去,然后使用一个for循环依次对线程实例调用join方法,这样就可以使得主线程等待所创建的所有子线程执行完毕才能往下走。 注意实验结果:和两个线程的结果都是两秒多一点

注意观察实验结果,并没有执行打印task has done,并且程序执行时间极其短。

这是因为在主线程启动子线程前把子线程设置为守护线程。

只要主线程执行完毕,不管子线程是否执行完毕,就结束。但是会等待非守护线程执行完毕

主线程退出,守护线程全部强制退出。皇帝死了,仆人也跟着殉葬

应用的场景 : socket-server

注意:gil只是为了减低程序开发复杂度。但是在2.几的版本上,需要加用户态的锁(gil的缺陷)而在3点几的版本上,加锁不加锁都一样。

下面这个程序是一个典型的生产者消费者模型。

生产者消费者模型是经典的在开发架构中使用的模型

运维中的集群就是生产者消费者模型,生活中很多都是

那么,多线程的使用场景是什么?

python中的多线程实质上是对上下文的不断切换,可以说是假的多线程。而我们知道,io操作不占用cpu,计算占用cpu,那么python的多线程适合io操作密集的任务,比如socket-server,那么cpu密集型的任务,python怎么处理?python可以折中的利用计算机的多核:启动八个进程,每个进程有一个线程。这样就可以利用多进程解决多核问题。

python创建多少个线程得到最优的执行效率?

python因为有GIL全局解释器锁,所以python的多线程不能利用多核,但是如果是io密集型的项目,多线程效率也很好,我就是用多线程来做爬虫的。

什么是线程(多线程),Python多线程的好处

几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务,一个任务通常就是一个程序,每一个运行中的程序就是一个进程。当一个程序运行时,内部可能包含多个顺序执行流,每一个顺序执行流就是一个线程。

线程和进程

几乎所有的操作系统都支持进程的概念,所有运行中的任务通常对应一个进程(Process)。当一个程序进入内存运行时,即变成一个进程。进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

一般而言,进程包含如下三个特征:

独立性:进程是系统中独立存在的实体,它可以拥有自己的独立的资源,每一个进程都拥有自己的私有的地址空间。在没有经过进程本身允许的情况下,一个用户进程不可以直接访问其他进程的地址空间。

动态性:进程与程序的区别在于,程序只是一个静态的指令集合,而进程是一个正在系统中活动的指令集合。在进程中加入了时间的概念。进程具有自己的生命周期和各种不同的状态,在程序中是没有这些概念的。

并发性:多个进程可以在单个处理器上并发执行,多个进程之间不会互相影响。

并发(Concurrency)和并行(Parallel)是两个概念,并行指在同一时刻有多条指令在多个处理器上同时执行;并发才旨在同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。

大部分操作系统都支持多进程并发执行,现代的操作系统几乎都支持同时执行多个任务。例如,程序员一边开着开发工具在写程序,一边开着参考手册备查,同时还使用电脑播放音乐……除此之外,每台电脑运行时还有大量底层的支撑性程序在运行……这些进程看上去像是在同时工作。

但事实的真相是,对于一个 CPU 而言,在某个时间点它只能执行一个程序。也就是说,只能运行一个进程,CPU 不断地在这些进程之间轮换执行。那么,为什么用户感觉不到任何中断呢?

这是因为相对人的感觉来说,CPU 的执行速度太快了(如果启动的程序足够多,则用户依然可以感觉到程序的运行速度下降了)。所以,虽然 CPU 在多个进程之间轮换执行,但用户感觉到好像有多个进程在同时执行。

现代的操作系统都支持多进程的并发执行,但在具体的实现细节上可能因为硬件和操作系统的不同而采用不同的策略。比较常用的策略有:

共用式的多任务操作策略,例如 Windows 3.1 和 Mac OS 9 操作系统采用这种策略;

抢占式的多任务操作策略,其效率更高,目前操作系统大多采用这种策略,例如 Windows NT、Windows 2000 以及 UNIX/Linux 等操作系统。

多线程则扩展了多进程的概念,使得同一个进程可以同时并发处理多个任务。线程(Thread)也被称作轻量级进程(Lightweight Process),线程是进程的执行单元。就像进程在操作系统中的地位一样,线程在程序中是独立的、并发的执行流。

当进程被初始化后,主线程就被创建了。对于绝大多数的应用程序来说,通常仅要求有一个主线程,但也可以在进程内创建多个顺序执行流,这些顺序执行流就是线程,每一个线程都是独立的。

线程是进程的组成部分,一个进程可以拥有多个线程,一个线程必须有一个父进程。线程可以拥有自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量,但不拥有系统资源,它与父进程的其他线程共享该进程所拥有的全部资源。因为多个线程共享父进程里的全部资源,因此编程更加方便;但必须更加小心,因为需要确保线程不会妨碍同一进程中的其他线程。

线程可以完成一定的任务,可以与其他线程共享父进程中的共享变量及部分环境,相互之间协同未完成进程所要完成的任务。

线程是独立运行的,它并不知道进程中是否还有其他线程存在。线程的运行是抢占式的,也就是说,当前运行的线程在任何时候都可能被挂起,以便另外一个线程可以运行。

一个线程可以创建和撤销另一个线程,同一个进程中的多个线程之间可以并发运行。

从逻辑的角度来看,多线程存在于一个应用程序中,让一个应用程序可以有多个执行部分同时执行,但操作系统无须将多个线程看作多个独立的应用,对多线程实现调度和管理,以及资源分配。线程的调度和管理由进程本身负责完成。

简而言之,一个程序运行后至少有一个进程,在一个进程中可以包含多个线程,但至少要包含一个主线程。

归纳起来可以这样说,操作系统可以同时执行多个任务,每一个任务就是一个进程,进程可以同时执行多个任务,每一个任务就是一个线程。

多线程的好处

线程在程序中是独立的、并发的执行流。与分隔的进程相比,进程中线程之间的隔离程度要小,它们共享内存、文件句柄和其他进程应有的状态

因为线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。

线程比进程具有更高的性能,这是由于同一个进程中的线程都有共性多个线程共享同一个进程的虚拟空间。线程共享的环境包括进程代码段、进程的公有数据等,利用这些共享的数据,线程之间很容易实现通信。

操作系统在创建进程时,必须为该进程分配独立的内存空间,并分配大量的相关资源,但创建线程则简单得多。因此,使用多线程来实现并发比使用多进程的性能要高得多。

总结起来,使用多线程编程具有如下几个优点:

进程之间不能共享内存,但线程之间共享内存非常容易。

操作系统在创建进程时,需要为该进程重新分配系统资源,但创建线程的代价则小得多。因此,使用多线程来实现多任务并发执行比使用多进程的效率高。

Python 语言内置了多线程功能支持,而不是单纯地作为底层操作系统的调度方式,从而简化了 Python 的多线程编程。

在实际应用中,多线程是非常有用的。比如一个浏览器必须能同时下载多张图片;一个 Web 服务器必须能同时响应多个用户请求;图形用户界面(GUI)应用也需要启动单独的线程,从主机环境中收集用户界面事件……总之,多线程在实际编程中的应用是非常广泛的。

结语:以上就是首席CTO笔记为大家介绍的关于电脑python程序创建多少个线程合适的全部内容了,希望对大家有所帮助,如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。


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