Python多线程编程

x33g5p2x  于2021-08-13 转载在 Python  
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前言

这篇博客的笔记摘录自B站**黑马程序员的《python多线程编程》**的视频,原视频的地址如下:(博客中的代码全是我手敲的,运行皆可通过,若有错误,欢迎评论指出)

https://www.bilibili.com/video/BV1fz4y1D7tU?spm_id_from=pageDriver

在学习多线程编程之前,需要学会:基础语法、文件操作、模块应用

开发工具:PyCharm

内容安排:进程、线程、多任务应用

一、进程

1.多任务

同一时间内执行多个任务

主要有两种方式:

① 并发(在一段时间内交替去执行多个任务:任务数量大于CPU核心数**<切换速度很快>)**

② 并行(在一段时间内真正同时一起执行多个任务:任务数量小于或等于CPU核心数**)**

2.进程

进程(Process)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,通俗理解,一个正在运行的程序就是一个进程,例如正在运行的QQ……

程序是静态,进程是动态

3.多进程完成多任务

3.1进程的创建步骤

        ①导入进程包
                import multiprocessing

        ②通过进程类创建进程对象
                进程对象 = multiprocessing.Process()

        ③启动进程执行任务
                进程对象.start()

3.2通过进程类创建进程对象

3.3创建进程和启动的代码

 实例:

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:02-使用多进程实现多任务.py
'''

# 1.导入包和模块
import multiprocessing
import time


def sing():
    for i in range(3):
        print("i am sing ooo~")
        time.sleep(0.5)


def dance():
    for i in range(3):
        print("i am dance lll~")
        time.sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    # 2.使用进程类创建进程对象
    # target :指定进程执行的函数名,不加括号
    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指定任务
    sing_process.start()
    dance_process.start()

 结果:

4. 进程执行带有参数的任务

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:03-进程中执行带有参数的任务.py
'''

# 1.导入包和模块
import multiprocessing
import time


def sing(num, name):
    for i in range(num):
        print(name)
        print("---i am sing ooo~")
        time.sleep(0.5)


def dance(num, name):
    for i in range(num):
        print(name)
        print("i am dance lll~")
        time.sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    # 2.使用进程类创建进程对象
    # target:指定进程执行的函数名,不加括号
    # args:使用元组方式给指定任务传参,顺序一致(参数顺序)
    # kwargs:使用字典的方式给指定任务传参,名称一致(参数名称)
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing, args=(3, "猪猪"))
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, kwargs={"name": "珊珊", "num": 2})

    # 3. 使用进程对象启动进程执行指定任务
    sing_process.start()
    dance_process.start()

 

5.获取进程编号

当进程中的进程数量越来越多时,如果没有办法区分主进程和子进程,那么就无法进行有效的进程管理,为了方便管理实际上每个进程都是自己编写的

 获取进程编号的两种方式:

**        ① 获取当前进程编号**

                os.getpid()

**        ② 获取当前父进程编号**

**                **os.getppid()

 

 

 

6.进程的注意点

6.1主进程会等待所有的子进程执行结束后再结束

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:06-进程注意点.py
'''

# 1.导入包和模块
import multiprocessing
import time


def work():
    # 子进程工作2秒
    for i in range(10):
        print("工作中…")
        time.sleep(0.2)


if __name__ == '__main__':
    work_process = multiprocessing.Process(target=work)
    work_process.start()

    # 主进程睡眠1秒
    time.sleep(1)
    print("主进程执行完……")

 

6.2设置守护主进程(主完子销)

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:07-进程注意点-设置守护主进程.py
'''

# 1.导入包和模块
import multiprocessing
import time


def work():
    # 子进程工作2秒
    for i in range(10):
        print("工作中…")
        time.sleep(0.2)


if __name__ == '__main__':
    work_process = multiprocessing.Process(target=work)
    # 设置守护主进程,主进程退出后子进程直接销毁,不再执行子进程的代码
    work_process.daemon = True
    work_process.start()

    # 主进程睡眠1秒
    time.sleep(1)
    print("主进程执行完……")

 

二、多进程实现视频文件夹高并发copy器

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:08-案例-视频文件视频的拷贝.py
'''

# 1.导入包和模块
import multiprocessing
import os


def copy_file(file_name, source_dir, dest_dir):
    print(file_name, "--拷贝的进程pid是:", os.getpid())
    # 1.拼接源文件路径和目标文件所在的路径
    source_path = source_dir + "/" + file_name
    dest_path = dest_dir + "/" + file_name
    # 2.打开源文件和目标文件
    with open(source_path, "rb") as source_file:
        with open(dest_path, "wb") as dest_file:
            # 3.循环读取源文件到目标路径
            while True:
                data = source_file.read(1024)
                if data:
                    dest_file.write(data)
                else:
                    break



if __name__ == '__main__':
    # 1.定义源文件夹和目标文件夹
    source_dir = "源文件夹"
    dest_dir = "目标文件夹"

    # 2.创建目标文件夹
    try:
        os.mkdir(dest_dir)
    except:
        print("目标文件夹已经存在!")

    # 3.读取源文件夹的文件列表
    file_list = os.listdir(source_dir)

    # 4.遍历文件列表实现拷贝
    for file_name in file_list:
        # copy_file(file_name, source_dir, dest_dir)
        # 5.使用多进程实现多任务拷贝
        sub_process = multiprocessing.Process(target=copy_file,
                                              args=(file_name, source_dir, dest_dir))
        sub_process.start()

 

三、线程

1.多任务

可以通过多线程的方式进行

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(打开两个QQ)

线程是程序执行的最小单元,实际上进程只负责分配资源,而利用这些资源执行程序的是线程,也就是说进程是线程的容器,一个进程中最少有一个线程来负责执行程序

线程自己不拥有系统资源,但可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源(一个QQ打开两个chat窗口)

--- > 进程:

--- > 线程:

2.多线程完成多任务

2.1线程的创建步骤

        ①导入线程模块
                import threading

        ②通过线程类创建进程对象
                线程对象 = threading.Thread(target = 任务名)

        ③启动线程执行任务
                线程对象.start()

2.2通过线程类创建线程对象

2.3线程创建与启动代码

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:09-使用多线程实现多任务.py
'''

import threading
import time


def sing():
    for i in range(3):
        print("i am sing ooo~")
        time.sleep(0.5)


def dance():
    for i in range(3):
        print("i am dance lll~")
        time.sleep(0.5)


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

    sing_thread.start()
    dance_thread.start()

 

3.线程执行有参数的任务(和进程基本一样)

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:10-使用多线程实现带参数的任务.py
'''

import threading
import time


def sing(num):
    for i in range(num):
        print("i am sing ooo~")
        time.sleep(0.5)


def dance(num):
    for i in range(num):
        print("i am dance lll~")
        time.sleep(0.5)


if __name__ == '__main__':
    sing_thread = threading.Thread(target=sing, args=(3,))
    dance_thread = threading.Thread(target=dance, kwargs={"num": 2})

    sing_thread.start()
    dance_thread.start()

 

4.主线程和子线程的结束顺序

4.1主线程会等待所有的子线程执行结束后再结束(同进程一样)

4.2设置守护子线程(主完子销)(同进程一样)

 设置守护子线程有两种方式:

 

 5.线程间的执行顺序

 5.1获取当前的线程信息

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:10-线程之间执行的顺序.py
'''

import threading
import time


def task():
    time.sleep(0.5)
    # current_thread:获取当前线程的线程对象
    thread = threading.current_thread()
    print(thread)


if __name__ == '__main__':
    for i in range(5):
        sub_thread = threading.Thread(target=task)
        sub_thread.start()

四、多线程实现视频文件夹高并发copy器

 同进程不一样之处:

'''
时间:2021.8.11
作者:手可摘星辰不去高声语
名称:13-案例-视频文件视频多线程拷贝.py
'''

# 1.导入包和模块
import threading
import os


def copy_file(file_name, source_dir, dest_dir):
    print(file_name, "--拷贝的进程pid是:", os.getpid())
    print(file_name, "--拷贝的线程是:", threading.current_thread())
    # 1.拼接源文件路径和目标文件所在的路径
    source_path = source_dir + "/" + file_name
    dest_path = dest_dir + "/" + file_name
    # 2.打开源文件和目标文件
    with open(source_path, "rb") as source_file:
        with open(dest_path, "wb") as dest_file:
            # 3.循环读取源文件到目标路径
            while True:
                data = source_file.read(1024)
                if data:
                    dest_file.write(data)
                else:
                    break



if __name__ == '__main__':
    # 1.定义源文件夹和目标文件夹
    source_dir = "源文件夹"
    dest_dir = "目标文件夹"

    # 2.创建目标文件夹
    try:
        os.mkdir(dest_dir)
    except:
        print("目标文件夹已经存在!")

    # 3.读取源文件夹的文件列表
    file_list = os.listdir(source_dir)

    # 4.遍历文件列表实现拷贝
    for file_name in file_list:
        # copy_file(file_name, source_dir, dest_dir)
        # 5.使用多线程实现多任务拷贝
        sub_thread = threading.Thread(target=copy_file,
                                              args=(file_name, source_dir, dest_dir))
        sub_thread.start()

五、进程和线程对比

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个线程,进程可以创建多个线程区别对比创建进程的资源开销比创建线程的资源开销要大,进程可以用多核,但是线程不能用多核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

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