一:并发和并行
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
二:threading模块
2-1:Thread类
创建线程对象的参数:
target:指定任务函数
name:设置线程名
args:给任务函数传参
kwargs:给任务函数传参
daemon:设置是否作为守护线程
2-2:方法
start:启动线程执行
join:设置主线程等待子线程执行
2-2-1:方法的使用
import time
from threading import Thread
def func1():
for i in range(5):
print("------正在做事情1-----")
time.sleep(1)
def func2():
for i in range(6):
print("------正在做事情2-----")
time.sleep(1)
st = time.time()
#创建一个线程对象
t1 = Thread(target=func1)
t2 = Thread(target = func2)
# 启动线程执行
t1.start()
t2.start()
# 主线程等待t1执行完,再往下执行
t1.join()
# 主线程等待t2执行完,在往下执行
t2.join()
# 需求:主线程等待子线程执行完
et = time.time()
print(et-st)
2-3:守护线程
设置子线程守护主线程执行
2-3-1:守护线程,及传参
def func1(aa):
for i in range(5):
print("{}------正在做事情1-----".format(aa))
time.sleep(1)
def func2(aaa):
for i in range(6):
print("{}------正在做事情2-----".format(aaa))
time.sleep(1)
# 创建一个线程对象
t1 = Thread(target=func1,name="木森1",daemon=True,args=("张三",))
t2 = Thread(target=func2,name="木森2",daemon=True,kwargs={"aaa":"李四"})
# 启动线程执行
t1.start()
t2.start()
time.sleep(2)
print("---主线程执行结束---")
三:线程锁(解决多线程共享全局变量)
线程之间共用同一块内存,因此线程可以共享全局变量,如果多个线程同时对同一个全局变量操作,会出现资源竞争问题,从而数据结果会不正确。如下案例,a的预期结果应是200000,但实际结果与预期结果不符
from threading import Thread
a = 0
def work():
global a
for i in range(100000):
a += 1
print("work执行完:a",a)
def work2():
global a
for i in range(100000):
a += 1
print("work2执行完:a",a)
t1 = Thread(target=work)
t2 = Thread(target=work2 )
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print("a:",a)
3-1:解决方案:Lock锁
控制线程的执行,避免同时获取数据,线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源,最简单的同步机制是引入互斥锁。互斥锁为资源引入的一个状态方法acquire():锁定/方法release():释放锁,待锁定。某个线程要更改共享数据时,先将其锁定,此时资源的状态为”锁定“,其他线程不能更改直到该线程释放资源,将资源的状态变成”非锁定“,其他的线程才能再次锁定该资源。互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入操作,从而保证了多线程情况下数据的正确性。
from threading import Thread,Lock
a = 0
# 实例化一个锁对象
lockA = Lock()
def work():
global a
for i in range(100000):
lockA.acquire()
a += 1
lockA.release()
print("work执行完:a",a)
def work2():
global a
for i in range(100000):
lockA.acquire()
a += 1
lockA.release()
print("work2执行完:a",a)
t1 = Thread(target=work)
t2 = Thread(target=work2 )
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print("a:",a)
四:练习题
一个列表中有100个url地址,每个地址请求一次,请设计程序一个程序,
使用4个线程去发送这 100个请求(假设请求每个地址需要0.5秒,请求的代码用time.sleep(0.5)代替),
计算一共需要多长时间计算出总耗时!
import time
from threading import Thread
url_list = [f"https://www.baidu.com-{i}" for i in range(100)]
def work():
while url_list:
url = url_list.pop()
print(url)
time.sleep(0.5)
def main():
# 创建4个线程
start_time = time.time()
ts = []
for i in range(4):
t1 = Thread(target=work)
t1.start()
ts.append(t1)
for t in ts:
t.join()
end_time = time.time()
print('执行时间为:', end_time - start_time)
main()