【python】-详解进程与线程

简介: 【python】-详解进程与线程

进程

1、多任务

(1)概念:同一时间执行多个任务,打开QQ的同时也可以打开微信

(2)作用:充分利用CPU资源,提高程序的执行效率

(3)表现形式:

  • 并发:在一段时间内交替去执行多个任务(对于单核CPU处理)
  • 并行:在一段时间内真正的同时一起执行多个任务(对于多核CPU)

2、进程介绍

(1)概念:进程是资源分配的最小单位,它是操作系统进行资源分配和调度运行的基本单位。也即

一个正在运行的程序就是一个进程

3、多进程

1 进程的创建步骤
  • 导入进程包
  • import multiprocessing
  • 通过进程类创建进程对象
    进程对象=multiprocessing.Process()
  • 启动进程执行任务
    进程对象.start()
2 通过进程类创建进程对象
进程对象=multiprocessing.Process(target=任务名)

3 进程的创建与启动代码
###单任务
import time
'''
以下这种形式就是先唱完歌才能接着跳舞
共执行的时间是:3s
'''

#唱歌
def sing():
    for i in range (3):
        print("唱歌。。。。")
        time.sleep(0.5)

#跳舞
def dance():
    for i in range(3):
        print("跳舞。。。。")
        time.sleep(0.5)

if __name__ == '__main__':
    time_start=time.time()
    sing()
    dance()
    time_end=time.time()
    print("共耗费:",time_end-time_start)

'''
唱歌。。。。
唱歌。。。。
跳舞。。。。
跳舞。。。。
跳舞。。。。
共耗费: 3.0499579906463623
'''


#多任务多进程
import time
#1、导入进程包
import multiprocessing
'''
1、导入进程包
2、使用进程类创建进程对象
3、使用进程对象启动进程执行任务

'''
#唱歌
def sing():
    for i in range (3):
        print("唱歌。。。。")
        time.sleep(0.5)

#跳舞
def dance():
    for i in range(3):
        print("跳舞。。。。")
        time.sleep(0.5)



if __name__ == '__main__':
    time_start = time.time()

    #2、使用进程类创建进程对象
    sing_process=multiprocessing.Process(target=sing)
    dance_process=multiprocessing.Process(target=dance)
    #3、使用进程对象启动进程执行任务
    sing_process.start()
    dance_process.start()

    time_end = time.time()
    print("共耗费:", time_end - time_start)
'''
唱歌跳舞同时进行
共耗费: 0.016045808792114258
唱歌。。。。
跳舞。。。。
跳舞。。。。
唱歌。。。。
唱歌。。。。
跳舞。。。。
'''

4、进程执行带有参数的任务

1 进程执行带有参数的任务

2 args 参数的使用
  • 多参数的时候,需要按照顺序

3 kwargs 参数的使用
  • 字典的键要与传的参数一致
  • 不需要按照顺序执行

4 代码实现
import time
#1、导入进程包
import multiprocessing
'''
1、导入进程包
2、使用进程类创建进程对象
3、使用进程对象启动进程执行任务

'''
#唱歌
def sing(num,name):
    for i in range (num):
        print("{} :唱歌。。。。{}".format(name,i))
        time.sleep(0.5)
#跳舞
def dance(num,name):
    for i in range(num):
        print("{}:跳舞。。。。{}".format(name,i))
        time.sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
    time_start = time.time()
    #2、使用进程类创建进程对象
    sing_process=multiprocessing.Process(target=sing,args=(3,"蔡徐坤"))
    dance_process=multiprocessing.Process(target=dance,kwargs={'name':"吴亦凡",'num':3})
    #3、使用进程对象启动进程执行任务
    sing_process.start()
    dance_process.start()
    time_end = time.time()
    print("共耗费:", time_end - time_start)

5 获取进程编号

作用:当进程的数量越来越多,如果没有办法区分主进程和子进程,无法进行有效的进程管理。

获取进程的编号:

  • 获取当前进程编号
    os.getpid()
  • 获取当前父进程编号
    os.getppid()
1 os.getpid()的使用

2 os.getppid()的使用

3 代码实现
def sing(num,name):
    print("唱歌进程的pid:",os.getpid())
    print("唱歌进程的父进程pid:", os.getppid())
def dance(num,name):
    print("跳舞进程的pid:", os.getpid())
    print("跳舞进程的父进程:", os.getppid())
if __name__ == '__main__':
    print("主进程的pid:",os.getpid())
'''
主进程的pid: 52044
唱歌进程的父进程pid: 52044
跳舞进程的父进程pid: 52044
'''
4 注意点
  • 主进程会等待所有的子进程执行结束后再使用
  • 设置守护主进程:主进程退出后直接销毁,不再执行子进程中的代码
  • work_process.daemon=True
def work():
    for i in range(10):
        print("工作中....")
        time.sleep(0.2)

if __name__ == '__main__':
    work_press=multiprocessing.Process(target=work)
    work_press.daemon=True
    work_press.start()
    time.sleep(2)
    print("主进程工作中...")
'''
工作中....
工作中....
工作中....
工作中....
工作中....
主进程工作中...
'''

线程

1 线程的介绍

进程是分配资源的最小单位,一旦创建一个进程就会分配一定的资源,就像两人聊QQ需要打开两个QQ软件一样,一样浪费资源。

线程是程序执行的最小的单位。进程是只负责分配资源,而利用资源执行程序的是线程。进程是线程的容器,一个进程中最少有一个线程来负者执行程序。线程不需要中间拥有系统资源,只需要一点在运行中必不可少的资源,同一个进程的其他线程共享所拥有的全部资源。好比QQ软件(进程)打开两个窗口(两个线程)跟两个人聊天。

从上面两张图片可以看出,进程看成两个人干两件事(打开QQ、微信),线程是一个人干两件事(分别找两个人聊天)。

2 多线程完成多任务

1 线程的创建步骤
  • 导入线程模块
    - import threading
  • 通过线程类创建线程对象
    - 线程对象=threading.Thread(target=任务名)

  • 启动线程执行任务
    线程对象.start()
2 线程的创建与启动的代码

if __name__ == '__main__':
    sing_thread=threading.Thread(target=sing)
    dance_thread=threading.Thread(target=dance)
    sing_thread.start()
    dance_thread.start()

3 线程执行带有参数的任务

与进程的创建方法一样,就不写了

4 主线程与子线程的结束顺序

  • 设置守护主线程方式1:
work_press=threading.Thread(target=work,daemon=True)

方式2:

work_press.setDaemon(True)

5 线程 间的执行顺序

1 线程之间的执行顺序是 无序的 ,是由CPU随机调度的

2 获取当前的线程信息

6 进程和线程的对比

1 关系对比
  • 线程是依附在进程里面的,没有进程就没有线程
  • 一个进程默认提供一条线程,进程可以创建多个线程
2 区别对比
  • 创建进程的开销要比创建线程的开销大
  • 进程是操作系统资源分配的基本单位,线程是CPU调度的基本单位
  • 线程不是孤立执行,必须依存在进程之中


目录
打赏
0
4
4
2
63
分享
相关文章
深入浅出操作系统:进程与线程的奥秘
在数字世界的底层,操作系统扮演着不可或缺的角色。它如同一位高效的管家,协调和控制着计算机硬件与软件资源。本文将拨开迷雾,深入探索操作系统中两个核心概念——进程与线程。我们将从它们的诞生谈起,逐步剖析它们的本质、区别以及如何影响我们日常使用的应用程序性能。通过简单的比喻,我们将理解这些看似抽象的概念,并学会如何在编程实践中高效利用进程与线程。准备好跟随我一起,揭开操作系统的神秘面纱,让我们的代码运行得更加流畅吧!
Python GIL(全局解释器锁)机制对多线程性能影响的深度分析
在Python开发中,GIL(全局解释器锁)一直备受关注。本文基于CPython解释器,探讨GIL的技术本质及其对程序性能的影响。GIL确保同一时刻只有一个线程执行代码,以保护内存管理的安全性,但也限制了多线程并行计算的效率。文章分析了GIL的必要性、局限性,并介绍了多进程、异步编程等替代方案。尽管Python 3.13计划移除GIL,但该特性至少要到2028年才会默认禁用,因此理解GIL仍至关重要。
110 16
Python GIL(全局解释器锁)机制对多线程性能影响的深度分析
|
9天前
|
python3多线程中使用线程睡眠
本文详细介绍了Python3多线程编程中使用线程睡眠的基本方法和应用场景。通过 `time.sleep()`函数,可以使线程暂停执行一段指定的时间,从而控制线程的执行节奏。通过实际示例演示了如何在多线程中使用线程睡眠来实现计数器和下载器功能。希望本文能帮助您更好地理解和应用Python多线程编程,提高程序的并发能力和执行效率。
38 20
如何区分进程、线程和协程?看这篇就够了!
本课程主要探讨操作系统中的进程、线程和协程的区别。进程是资源分配的基本单位,具有独立性和隔离性;线程是CPU调度的基本单位,轻量且共享资源,适合并发执行;协程更轻量,由程序自身调度,适合I/O密集型任务。通过学习这些概念,可以更好地理解和应用它们,以实现最优的性能和资源利用。
66 11
硬核揭秘:线程与进程的底层原理,面试高分必备!
嘿,大家好!我是小米,29岁的技术爱好者。今天来聊聊线程和进程的区别。进程是操作系统中运行的程序实例,有独立内存空间;线程是进程内的最小执行单元,共享内存。创建进程开销大但更安全,线程轻量高效但易引发数据竞争。面试时可强调:进程是资源分配单位,线程是CPU调度单位。根据不同场景选择合适的并发模型,如高并发用线程池。希望这篇文章能帮你更好地理解并回答面试中的相关问题,祝你早日拿下心仪的offer!
41 6
【C语言】进程和线程详解
在现代操作系统中,进程和线程是实现并发执行的两种主要方式。理解它们的区别和各自的应用场景对于编写高效的并发程序至关重要。
90 6
|
2月前
|
深入理解:进程与线程的本质差异
在操作系统和计算机编程领域,进程和线程是两个核心概念。它们在程序执行和资源管理中扮演着至关重要的角色。本文将深入探讨进程与线程的区别,并分析它们在现代软件开发中的应用和重要性。
86 5
深入理解操作系统:进程与线程的管理
在数字世界的复杂编织中,操作系统如同一位精明的指挥家,协调着每一个音符的奏响。本篇文章将带领读者穿越操作系统的幕后,探索进程与线程管理的奥秘。从进程的诞生到线程的舞蹈,我们将一起见证这场微观世界的华丽变奏。通过深入浅出的解释和生动的比喻,本文旨在揭示操作系统如何高效地处理多任务,确保系统的稳定性和效率。让我们一起跟随代码的步伐,走进操作系统的内心世界。
|
2月前
|
核心概念解析:进程与线程的对比分析
在操作系统和计算机编程领域,进程和线程是两个基本而核心的概念。它们是程序执行和资源管理的基础,但它们之间存在显著的差异。本文将深入探讨进程与线程的区别,并分析它们在现代软件开发中的应用和重要性。
86 4
Python中的多线程编程及其在数据处理中的应用
本文深入探讨了Python中多线程编程的概念、原理和实现方法,并详细介绍了其在数据处理领域的应用。通过对比单线程与多线程的性能差异,展示了多线程编程在提升程序运行效率方面的显著优势。文章还提供了实际案例,帮助读者更好地理解和掌握多线程编程技术。

热门文章

最新文章