Python 程序執行緒協程

程序和執行緒之間的關係：

執行緒是屬於程序的，執行緒執行在程序空間內，同一程序所產生的執行緒共享同一記憶體空間，當程序退出時該程序所產生的執行緒都會被強制退出並清除。執行緒可與屬於同一程序的其它執行緒共享程序所擁有的全部資源，但是其本身基本上不擁有系統資源，只擁有一點在執行中必不可少的資訊(如程式計數器、一組暫存器和棧)。

執行緒threading模組：

import threading

import time

def worker(num):

"""thread worker function

:return:

"""time.sleep(1)

print("the num is %d" % num)

return

for i in range(20):

t = threading.thread(target=worker, args=(i,))

t.start()

threading用於提供執行緒相關的操作，執行緒是應用程式中工作的最小單元。

由於執行緒之間是進行隨機排程，並且每個執行緒可能只執行n條語句之後，cpu接著執行其他執行緒。為了保證資料的準確性，引入了鎖的概念。threading.rlock和threading.lock。rlock允許在同一執行緒中被多次acquire。而lock卻不允許這種情況。如果使用rlock，那麼acquire和release必須成對出現，即呼叫了n次acquire，必須呼叫n次的release才能真正釋放所占用的瑣。

程序multiprocessing模組：

multiprocessing是python的多程序管理包，和threading.thread類似。

from multiprocessing import process

def func(name):

print('hello', name)

if __name__ == "__main__":

p = process(target=func,args=('zhangyanlin',))

p.start()

p.join() # 等待程序執行完畢

協程greenlet模組：

執行緒和程序的操作是由程式觸發系統介面，最後的執行者是系統；協程的操作則是程式設計師。

協程存在的意義：對於多執行緒應用，cpu通過切片的方式來切換執行緒間的執行，執行緒切換時需要耗時（儲存狀態，下次繼續）。協程，則只使用乙個執行緒，在乙個執行緒中規定某個**塊執行順序。

import greenlet

def fun1():

print("12")

gr2.switch()

print("56")

gr2.switch()

def fun2():

print("34")

gr1.switch()

print("78")

gr1 = greenlet.greenlet(fun1)

gr2 = greenlet.greenlet(fun2)

print 'go'

gr1.switch() # print: go 12 34 56 78

適用場景：

執行緒：io密集型。所謂io密集型任務，是指磁碟io、網路io佔主要的任務，計算量很小。比如請求網頁、讀寫檔案等。我們在python中可以利用sleep達到io密集型任務的目的。

協程：當程式中存在大量不需要cpu的操作時（io）

python中的程序和執行緒

python，特指cpython的實現，由於gil的存在，cpython不能有效的利用多核處理器。表現為任意時間乙個程序只有乙個執行緒在跑，而io密集型運算，多數是在io讀寫將執行緒堵塞掉了，這個時候執行緒切換是很合理的，反正執行緒只是單純地等待，在這個等待的時候去做其他的事情，資源利用率就上去了。

多執行緒：

多執行緒即在乙個程序中啟動多個執行緒執行任務。一般來說使用多執行緒可以達到並行的目的，但由於python中使用了全域性解釋鎖gil的概念，導致python中的多執行緒並不是並行執行，而是「交替執行」。

所以python中的多執行緒適合io密集型任務，而不適合計算密集型任務。

python提供兩組多執行緒介面，一是thread模組_thread，提供低等級介面。二是threading模組，提供更容易使用的基於物件的介面，可以繼承thread物件來實現執行緒，此外其還提供了其它執行緒相關的物件，例如timer，lock等。

多程序：

由於python中gil的原因，對於計算密集型任務，python下比較好的並行方式是使用多程序，這樣可以非常有效的使用cpu資源。當然同一時間執行的程序數量取決你電腦的cpu核心數。

python中的程序模組為mutliprocess模組，提供了很多容易使用的基於物件的介面。另外它提供了封裝好的管道和佇列，可以方便的在程序間傳遞訊息。python還提供了程序池pool物件，可以方便的管理和控制線程。

參考： python高階：聊聊io密集型任務、計算密集型任務，以及多執行緒、多程序

Python 程序 執行緒 協程

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