程序、进程及线程的区别

计算机程序是磁盘中可执行的二进制数据(或者其他类型)他们只有在被读取到内存中,被操作系统调用才开始他们的生命周期。

进程是程序的一次执行,每个进程都有自己的地址空间,内存,数据栈,以及其他记录其运行轨迹的辅助数据,操作系统管理再其上面运行的所有进程,并为这些进程公平得分配时间。

线程与进程相似,不同的是所有的线程都运行在同一个进程中,共享相同的运行环境。

1.单线程

单线程时,当处理器需要处理多个任务时,必须对这些任务安排执行的顺序,并按照这个顺序来执行任务。

 from time import sleep, ctime

 # 听音乐
def music():
print('i was listening to music! %s' % ctime())
sleep(2) # 看电影
def movie():
print('i was at the movies! %s' % ctime())
sleep(5) if __name__ == '__main__':
music()
movie()
print('all end:', ctime())

增加循环功能:

 from time import sleep, ctime

 # 听音乐
def music(func, loop):
for i in range(loop):
print('i was listening to music! %s !%s' % (func, ctime()))
sleep(2) # 看电影
def movie(func, loop):
for i in range(loop):
print('i was listening to music! %s !%s' % (func, ctime()))
sleep(5) if __name__ == '__main__':
music('爱情买卖', 2)
movie('一代宗师', 2)
print('all end:', ctime())

给music()和movie()两个函数设置参数:播放文件和播放次数。函数中通过for循环控制播放的次数。

2、多线程

python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。thread提供了低级别的,原始的线程以及一个简单的锁。threading基于Java的线程模型设计。锁(lock)和条件变量(condition)在Java中时对象的基本行为(每个对象都自带了锁和条件变量),而在python中则是独立的对象。

(1)threading模块

避免使用thread模块,原因是它不支持守护线程。当主线程退出时,所有的子线程不关他们是否还在工作,都会被强行退出。但是我们并不希望发生这种行为。就要引入守护线程的概念。threading支持守护线程。

 from time import sleep, ctime
import threading # 听音乐
def music(func, loop):
for i in range(loop):
print('i was listening to music! %s !%s' % (func, ctime()))
sleep(2) # 看电影
def movie(func, loop):
for i in range(loop):
print('i was listening to music! %s !%s' % (func, ctime()))
sleep(5) # 创建线程数组
threads = []
# 创建线程t1,并添加到线程数组
t1 = threading.Thread(target=music, args=('爱情买卖', 2))
threads.append(t1)
# 创建线程t2,并添加到线程数组
t2 = threading.Thread(target=music, args=('一代宗师', 2))
threads.append(t2) if __name__ == '__main__':
# 启动线程
for t in threads:
t.start()
# 守护线程
for t in threads:
t.join() print('all end:', ctime())

注:import threading: 引入线程模块

threads = []:创建线程数组,用于装载线程。

threading.Thread(): 通过调用threading模块的Thread()方法来创建线程。

运行结果如下:

从上面运行的结果可以看出,两个子线程(music,movie)同时启动于10分15秒,知道所有线程结束于10分17秒共好使2秒。从执行的结果可以看出两个线程达到了并行工作。

优化线程的创建

从上面例子中发现线程的创建很麻烦,每创建一个线程都需要一个t(t1,t2.。。。。)当创建的线程较多时,这样的操作及其的不方便。

 from time import sleep, ctime
import threading # 创建超级播放器
def super_player(file_, loop):
for i in range(2):
print('start playing: %s !%s' % (file_, ctime()))
sleep(2)
# 播放文件与播放时长
lists = {'爱情买卖.mp3':3,'阿凡达.mp4':5,'传奇.mp3':4} threads = []
files = range(len(lists))
print(files)
# 创建线程
print(lists.items())
for file_,time in lists.items():
t = threading.Thread(target=super_player,args=(file_,time))
print(t)
threads.append(t) if __name__ == '__main__':
# 启动线程
for t in files:
threads[t].start()
# 守护线程
for t in files:
threads[t].join() print(' end:%s'% ctime())

 from time import sleep, ctime
import threading # 创建超级播放器
def super_player(file_, loop):
for i in range(3): # 控制线程的循环次数
print('start playing: %s !%s' % (file_, ctime()))
sleep(3) # 每次循环的间接次数 # 播放文件与播放时长
lists = {'爱情买卖.mp3': 3, '阿凡达.mp4': 5, '传奇.mp3': 4} threads = []
files = range(len(lists))
print(len(lists)) print(files) # 打印的结果是range(0,3)
# 创建线程
print(lists.items())
for file_, time in lists.items():
t = threading.Thread(target=super_player, args=(file_, time))
print(t)
threads.append(t) if __name__ == '__main__':
# 启动线程
for t in files:
threads[t].start()
# 守护线程
for t in files:
threads[t].join() print(' end:%s' % ctime())

创建了一个super_player()函数,这个函数可以接收播放文件和播放时长,可以播放任何文件。

创建了一个lists字典用于存放播放文件名与时长,通过for循环读取字典,并调用super_play()函数创建字典,接着将创建的字典都追加到threads数组中。

最后通过循环启动线程数组threads中的线程。

创建线程类(未懂)

 import threading
from time import sleep, ctime # 创建线程类
class MyThread (threading.Thread):
def __init__(self, func, args, name=''):
threading.Thread.__init__ (self)
self.func = func
self.args = args
self.name = name def run(self):
self.func (*self.args) # 创建超级播放器
def super_player(file_, loop):
for i in range (3): # 控制线程的循环次数
print ('start playing: %s !%s' % (file_, ctime ()))
sleep (3) # 每次循环的间接次数 # 播放文件与播放时长
lists = {'爱情买卖.mp3': 3, '阿凡达.mp4': 5, '传奇.mp3': 4} threads = []
files = range (len (lists))
print (len (lists)) print (files) # 打印的结果是range(0,3)
# 创建线程
print (lists.items ())
for file_, time in lists.items ():
t = threading.Thread (target=super_player, args=(file_, time))
print (t)
threads.append (t) if __name__ == '__main__':
# 启动线程
for t in files:
threads[t].start ()
# 守护线程
for t in files:
threads[t].join () print (' end:%s' % ctime ())

MyThread(threading.Thread)

创建MyThread类,用于继承threading.Thread类

__init__()类的初始化方法对func,args,name等参数进行初始化。

self.func (*self.args)函数的作用是当函数参数已经存在于一个元组或者字典中时,apply()间接地调用函数。args是一个包含将要提供给函数的按位置传递的参数元组。
如果省略了args,则任何参数不会被传递,kwargs是一个包含关键字参数的字典。 注:以上内容为转载

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