语言基础-Python基础08

线程与进程

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• 多线程编程
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线程与进程

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 PyCharm 就是一个启动了一个 PtCharm 进程，打开 Markdown 就是启动了一个 Md 的进程。

有些进程不仅仅只是干一件事的啊，比如浏览器，我们可以播放时视频，播放音频，看文章，编辑文章等等，其实这些都是在浏览器进程中的子任务。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，一个进程也可以有多个线程，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。

Python 中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。

同时执行多个任务通常各个任务之间并不是没有关联的，而是需要相互通信和协调，有时，任务 1 必须暂停等待任务 2 完成后才能继续执行，有时，任务 3 和任务 4 又不能同时执行，所以，多进程和多线程的程序的复杂度要远远高于我们前面写的单进程单线程的程序。

因为复杂度高，调试困难，所以，不是迫不得已，我们也不想编写多任务。

但是，有很多时候，没有多任务还真不行。

想想在电脑上看电影，就必须由一个线程播放视频，另一个线程播放音频，否则，单线程实现的话就只能先把视频播放完再播放音频，或者先把音频播放完再播放视频，这显然是不行的。

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多线程编程

创建线程之后,其状态大概如下：

• New 创建
• Runnable 就绪。等待调度
• Running 运行
• Blocked 阻塞。阻塞可能在 Wait Locked Sleeping
• Dead 消亡

线程有着不同的状态，也有不同的类型。大致可分为：

• 主线程
• 子线程
• 守护线程（后台线程）
• 前台线程

1、线程的创建

Python 提供两个模块进行多线程的操作，分别是 thread 和 threading

前者是比较低级的模块，用于更底层的操作，一般应用级别的开发不常用。

我们使用 threading 来举个例子：

import time
import threading

class MyThread(threading.Thread):
def run(self):
for i in range(5):
print('thread {}, @number: {}'.format(self.name, i))
time.sleep(1)

def main():
print("Start main threading")

# 创建三个线程
threads = [MyThread() for i in range(3)]
# 启动三个线程
for t in threads:
    t.start()

print("End Main threading")

if name == 'main':
main()

运行结果：

Start main threading
thread Thread-1, @number: 0
thread Thread-2, @number: 0
thread Thread-3, @number: 0
End Main threading
thread Thread-2, @number: 1
thread Thread-1, @number: 1
thread Thread-3, @number: 1
thread Thread-1, @number: 2
thread Thread-3, @number: 2
thread Thread-2, @number: 2
thread Thread-2, @number: 3
thread Thread-3, @number: 3
thread Thread-1, @number: 3
thread Thread-3, @number: 4
thread Thread-2, @number: 4
thread Thread-1, @number: 4