上一篇：文件下载案例 | 手把手教你入门Python之九十八
下一篇：多线程版聊天 | 手把手教你入门Python之一百
本文来自于千锋教育在阿里云开发者社区学习中心上线课程《Python入门2020最新大课》，主讲人姜伟。
多线程实现多任务
在现实生活中，有很多的场景中的事情是同时进行的，比如跳舞和唱歌是同时进行的。
在程序中，可以使用代码来模拟唱歌和跳舞的功能：
from time import sleep
def sing():
for i in range(3):
print("正在唱歌...%d"%i)
sleep(1)
def dance():
for i in range(3):
print("正在跳舞...%d"%i)
sleep(1)
if __name__ == '__main__':
sing() #唱歌
dance() #跳舞
AI 代码解读
- 很显然刚刚的程序并没有完成唱歌和跳舞同时进行的要求
- 如果想要实现“唱歌跳舞”同时进行，那么就需要一个新的方法，叫做：多任务
多任务概念
什么叫“多任务”呢？简单地说，就是操作系统可以同时运行多个任务。打个比方，你一边在用浏览器上网，一边在听MP3，一边在用Word赶作业，这就是多任务，至少同时有3个任务正在运行。还有很多任务悄悄地在后台同时运行着，只是桌面上没有显示而已。
现在，多核CPU已经非常普及了，但是，即使过去的单核CPU，也可以执行多任务。由于CPU执行代码都是顺序执行的，那么，单核CPU是怎么执行多任务的呢？
答案就是操作系统轮流让各个任务交替执行，任务1执行0.01秒，切换到任务2，任务2执行0.01秒，再切换到任务3，执行0.01秒……这样反复执行下去。表面上看，每个任务都是交替执行的，但是，由于CPU的执行速度实在是太快了，我们感觉就像所有任务都在同时执行一样。
真正的并行执行多任务只能在多核CPU上实现，但是，由于任务数量远远多于CPU的核心数量，所以，操作系统也会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行。
对于操作系统来说，一个任务就是一个进程（Process），比如打开一个浏览器就是启动一个浏览器进程，打开一个记事本就启动了一个记事本进程，打开两个记事本就启动了两个记事本进程，打开一个Word就启动了一个Word进程。
有些进程还不止同时干一件事，比如Word，它可以同时进行打字、拼写检查、打印等事情。在一个进程内部，要同时干多件事，就需要同时运行多个“子任务”，我们把进程内的这些“子任务”称为线程（Thread）。
由于每个进程至少要干一件事，所以，一个进程至少有一个线程。当然，像Word这种复杂的进程可以有多个线程，多个线程可以同时执行，多线程的执行方式和多进程是一样的，也是由操作系统在多个线程之间快速切换，让每个线程都短暂地交替运行，看起来就像同时执行一样。当然，真正地同时执行多线程需要多核CPU才可能实现。
我们前面编写的所有的Python程序，都是执行单任务的进程，也就是只有一个线程。如果我们要同时执行多个任务怎么办？
有两种解决方案：
- 一种是启动多个进程，每个进程虽然只有一个线程，但多个进程可以一块执行多个任务。
- 还有一种方法是启动一个进程，在一个进程内启动多个线程，这样，多个线程也可以一块执行多个任务。
当然还有第三种方法，就是启动多个进程，每个进程再启动多个线程，这样同时执行的任务就更多了，当然这种模型更复杂，实际很少采用。
总结一下就是，多任务的实现有3种方式：
- 多进程模式；
- 多线程模式；
- 多进程+多线程模式。
import threading, time
def dance():
for i in range(50):
time.sleep(0.2)
print('我正在跳舞')
def sing():
for i in range(50):
time.sleep(0.2)
print('我正在唱歌')
# 多个任务同时执行
# Python里执行多任务: 多线程、多进程、多进程+多线程
# dance()
# singe()
# target 需要的是一个函数，用来指定线程需要执行的任务
t1 = threading.Thread(target=dance) # 创建了线程1
t2 = threading.Thread(target=sing) # 创建了线程2
# 启动线程
t1.start()
t2.start()
AI 代码解读
注意：
- 并发：指的是任务数多余cpu核数，通过操作系统的各种任务调度算法，实现用多个任务“一起”执行（实际上总有一些任务不在执行，因为切换任务的速度相当快，看上去一起执行而已）
- 并行：指的是任务数小于等于cpu核数，即任务真的是一起执行的。
