python多线程和进程

1.queue线程通讯


生产者和消费者



main方法

2.task_done和join

Queue.task_done() 在完成一项工作之后,Queue.task_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号

Queue.join() 实际上意味着等到队列为空,再执行别的操作

如果线程里每从队列里取一次,但没有执行task_done(),则join无法判断队列到底有没有结束,在最后执行个join()是等不到结果的,会一直挂起。

可以理解为,每task_done一次 就从队列里删掉一个元素,这样在最后join的时候根据队列长度是否为零来判断队列是否结束,从而执行主线程。




3.线程Condition


Condition(条件变量)通常与一个锁关联。需要在多个Contidion中共享一个锁时,可以传递一个Lock/RLock实例给构造方法,否则它将自己生成一个RLock实例。

可以认为,除了Lock带有的锁定池外,Condition还包含一个等待池,池中的线程处于状态图中的等待阻塞状态,直到另一个线程调用notify()/notifyAll()通知;得到通知后线程进入锁定池等待锁定。

Condition():

acquire(): 线程锁

release(): 释放锁

wait(timeout): 线程挂起,直到收到一个notify通知或者超时(可选的,浮点数,单位是秒s)才会被唤醒继续运行。wait()必须在已获得Lock前提下才能调用,否则会触发RuntimeError。

notify(n=1): 通知其他线程,那些挂起的线程接到这个通知之后会开始运行,默认是通知一个正等待该condition的线程,最多则唤醒n个等待的线程。notify()必须在已获得Lock前提下才能调用,否则会触发RuntimeError。notify()不会主动释放Lock。

notifyAll(): 如果wait状态线程比较多,notifyAll的作用就是通知所有线程






运行结果


实例应用:生产者与消费者

实现场景:当a同学王火锅里面添加鱼丸加满后(最多5个,加满后通知b去吃掉),通知b同学去吃掉鱼丸(吃到0的时候通知a同学继续添加)



生产者



消费者


4.线程Semaphore

#Semaphore 是用于控制进入数量的锁

#文件(读、写)写一般只是用于一个线程写,读可以允许有多个

#做爬虫

控制代码进入线程的数量,控制并发数量,可以使用信号量Semaphore。

1、定义信号量sem  =  threading.Semaphore(3)  #3为并发数量

2、消耗信号量 sem.acquire()

3、释放信号量 sem.release()


爬虫代码

生产者获取锁,消费者完成后释放锁。


main方法



5.线程futures


单个提交



批量提交


wait(all_task, return_when=FIRST_COMPLETED) 表示单第一个执行成功后就继续下去

return_when没有的时候表示全部执行完成


6.多进程和多进程选择

#多进程编程

#耗cpu的操作,用多进程编程, 对于io操作来说,

# 使用多线程编程,进程切换代价要高于线程

#1. 对于耗费cpu的操作,多进程由于多线程


消费cpu多进程优于多线程


#2. 对于io操作来说,多线程优于多进程

IO操作


7.多进程编程和多进程之间的通讯

多线程可以共享变量,多进程是不能共享变量的

父进程运行结束后立即结束运行,但是子进程还是继续运行


多进程的Queue


多线程的Queue


#共享全局变量不能适用于多进程编程,可以适用于多线程

#multiprocessing中的queue不能用于pool进程池

#pool中的进程间通信需要使用manager中的queue


python中3个Queue



多进程编程



只使用2个进程之间通讯



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