线程

线程

• 线程也可以使用计算机的多核资源,也是多任务编程方式之一。
• 线程又称为轻量级的进程,在并发上和进程相同但是在创建时消耗资源少。
• 一个进程中可以包含多个线程,这些线程共享进程的资源。
• 多个线程因为共享进程的资源,所在通信上往往采用全局变量的方法
• 线程也拥有自己特有的资源,比如TID,指令集等

多进程与多线的区别和联系

• 多进程和多线程都是多任务编程方法,都可以使用计算机多核
• 进程的创建要比线程消耗更多的资源
• 进程空间独立数据更安全,有专门的的进程间通信方式进行交互
• 一个进程包含多个线程,所以线程共享进程资源,没有专门的通信方法,依赖全局变量进行通信。往往需要使用同步互斥机制,逻辑需要思考更多。
• 进程线程都有自己特定的资源。多个关联任务的时候使用多线程资源消耗更少,如果是多个无关任务也不适于全使用线程。

创建线程

import threading

• 创建线程函数threading.Tread()
  • 功能：创建线程
  • 参数：
    target 线程函数
    args 以元组的方式给线程函数传参
    kwargs 以字典方式给线程函数传参
    name 线程名称
  • 返回值：返回线程对线
  • t.start() 启动一个线程
  • t.is_alive() 查看一个线程的状态
  • t.name 查看线程的名称
  • t.join(sec) 阻塞等待回收线程
  • daemon 属性
    该属性默认为False,主线程执行完毕不会影响到其他线程的执行;如果设置为True,则主线程执行完毕其他线程也会终止执行。
    t.setDaemon(True)或t.daemon = True 设置daemon属性
    t.isDaemon() 获取daemon属性值

线程间的通信

全局变量

线程的同步与互斥

线程event

• e.wait(timeout) 如果e被设置则不会阻塞,未被设置则阻塞,timeout为超时阻塞时间
• e.set() 将e变为设置的状态
• e.clear() 将e变为未设置的状态

线程锁

threading.Lock()

• lock.acquire() 上锁
• lock.release() 解锁

创建自己的线程类

• 自定义类继承于原有线程类
• 复写原有的run方法
• 创建线程对线调用start的时候会自动执行run

线程池模块

第三方模块：threadpool
安装线程池模块：sudo pip3 install threadpool

全局解释器锁(GIL)

• python -> 支持多线程 -> 同步和互斥 -> 加锁 -> 超级锁 -> 解释器在同一时刻只能解释一个线程
• 大量python库为了省事依赖于这种机制 -> python多线程效率低
• GIL即为从python解释器由于上锁带来的同一个时刻只能解释一个线程的问题
• 解决方案：
  • 不使用线程,转而使用进程
  • 不使用C作为解释器,Java,C#都可以做python解释器
• 两种程序
  • IO密集型
    • 程序中进行了大量IO操作,只有少量的CPU操作
    • 在内存中进行了数据的交换的操作都可以认为是IO操作
    • 特点
      速度较慢,使用CPU不高
  • CPU密集型（计算密集型）
    • 大量的程序都在进行运算操作
    • 特点
      CPU占有率高

效率测试

• 多线程的工作效率和单线程几乎相近
• 多进程要比单线程和多进程有明显的效率提升

设计模式

设计模式代表了一种最佳实践,是被开发人员长期开发总结,用来解决某一类问题的思路方法。这些方法保证了代码的效率也易于理解。

生产者消费者模式

• 高内聚：在同一模块内,实现单一功能,尽量不使功能混杂。
• 低耦合：不同的模块之间尽量互相独立,减少模块间的影响。

问题

• 进程和线程的区别
• 什么是同步和互斥？
• 给一个具体的情况,问采用进程还是线程？为什么？
• 如何处理僵尸进程？
• 如何测试一个硬盘的读写速度？
• xxx框架用的多进程还是多线程并发？
• 进程间通信方式有哪些？各自有什么特点？