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进程和线程

串行和并行

多线程编程

Thread类

创建线程参数

具体案例 

继承Thread类

具体案例

线程池

具体案例

协程

协程的使用

协程函数写法

调用多个协程函数

main函数的写法

案例

进程和线程

进程：就是一个程序，运行在系统之上，那么便称这个程序为一个运行进程，并分配ID方便系统管理

线程：线程归于进程，一个进程可开启多个线程执行不同工作，线程是进程的实际工作最小单位

注意

• 操作系统可以运行多个进程，即多任务运行，一个进程可以有多个线程，即多线程运行
• 一个进程内至少有一个线程，启动一个程序默认都会有一个主线程
• 进程之间是内存隔离的，即不同进程拥有各自的内存空间，这就类似于不同的公司拥有不同的办公场所
• 线程之间是内存共享的，线程是属于进程的，一个进程内的多个线程之间共享这个进程所拥有的内存空间。

串行和并行

• 串行：任务一个接一个的顺序进行
• 并行：多个任务同时执行（需CPU的多个核）

多线程编程

Thread类

#导入线程模块
import threading
#创建线程
thread_obj=threading.thread([group],target,[name],[args],[kwargs])
#使线程处于就绪状态
thread_obj.start()

创建线程参数

• group：暂时无用，未来功能的预留参数
• target：执行的目标任务名
• args：以元组的方式给执行任务传参
• kwargs：以字典的方式给执行的任务传参
• name：线程名

具体案例 

import threading
import time
def sing(msg):
    while True:
        print(msg)
        time.sleep(1)
def dance(email):
    while True:
        print(email)
        time.sleep(1)
if __name__ == '__main__':
    #因为target是第二个参数，所以必须给参数名进行传参
    sing_thread=threading.Thread(target=sing,args=("我在唱歌……",))
    dance_thread=threading.Thread(target=dance,kwargs={"email":"我在跳舞"})
    #启动线程
    sing_thread.start()
    dance_thread.start()

继承Thread类

from threading import Thread

class MyThread(Thread):
    #重写run方法
    def run(self):
        线程内执行的代码
#创建线程
thread=MyThread()
#让线程处于就绪状态
thread.start()

注意：线程被执行之后，被启动的便是重写后的run方法 

具体案例

from threading import Thread
class MyThread(Thread):
    #重写run方法
    def run(self):
        for i in range(100):
            print(f"子线程：{i}")
if __name__ == '__main__':
    thread=MyThread()
    #开始调用线程
    thread.start()
    for i in range(100):
        print(f"主线程：{i}")

线程池

含义：一次性开辟一些线程，我们用户直接给线程池提交任务，线程任务的调度交给线程池来完成

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
#定义任务
def fn(任务参数):
    任务内执行的代码
#创建线程池，这里面的n表示创建n个线程的线程池
with ThreadPoolExecutor(n) as t:
    #提交任务
    t.submit(fn(任务参数))

具体案例

#导入线程池模块
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
#定义任务
def fn(name):
    for i in range(100):
        print(name,i)
#main
if __name__ == '__main__':
    #创建线程池
    with ThreadPoolExecutor(50) as t:
        for i in range(100):
            #提交任务
            t.submit(fn("lili"))
    print("线程池的东西全部执行完毕！")

协程

前言：当程序出现IO操作时，可以选择性的切换到其他任务上。

理解：

• 宏观上我们能看到的是多个任务一起执行
• 微观上是一个任务一个任务的进行切换，切换条件一般是IO操作

注意：上方所讲的一切，都是在单线程的条件下

协程的使用

导入asyncio模块：import asyncio

协程函数写法

async def 函数名():
    函数体

注意：上面的函数为异步协程函数，函数执行后将会得到一个异步协程对象，若想要调用函数，则需要使用asyncio模块

协程对象=协程函数名()

调用单个协程函数：asyncio.run(协程对象)

import asyncio
async def func():
    print("hello")
if __name__ == '__main__':
    g=func()
    asyncio.run(g)

调用多个协程函数

语法：asyncio.run(main())

main函数的写法

#方法1
async def main():
    f1=协程函数1()
    await f1
    f2=协程函数2()
    await f2

#方法2
async def main():
    tasks=[
        #创建协程任务
        asyncio.create_task(fun1()),
        asyncio.create_task(fun2()),
        asyncio.create_task(fun3())
    ]
    await asyncio.wait(tasks)

案例

#导入协程模块
import asyncio
async def fun1():
    print("你好啊，我叫潘金莲")
    await asyncio.sleep(3)
    print("你好啊，我叫潘金莲")
async def fun2():
    print("你好啊，我叫周杰伦")
    await asyncio.sleep(2)
    print("你好啊，我叫周杰伦")
async def fun3():
    print("你好啊，我叫马保国")
    await asyncio.sleep(4)
    print("你好啊，我叫马宝国")
async def main():
    f1=fun1()
    await f1
    f2=fun2()
    await f2
    f3=fun3()
    await f3
if __name__ == '__main__':
    #一次性启动多个任务（异步协程方式）
    asyncio.run(main())

注意：当函数内部出现同步操作（time.sleep(n)）时，异步就中断了,这时需要使用异步模块的sleep方法，对于阻塞的方法在前面加await参数，使阻塞的函数等待。