并发编程前言：
1、网络应用
1）爬虫 直接应用并发编程；
2）网络框架 django flask tornado 源码-并发编程
3）socketserver 源码-并发编程
2、运维领域
1）自动化开发-运维开发（机器的批量管理，任务的批量执行等）
一、操作系统/应用程序
a、硬件
- 硬盘
- CPU
- 主板
- 显卡
- 内存
- 电源
. . . . . .
b、装系统（软件）
- 系统就是一个由程序员写出来的软件，该软件用于控制计算机的硬件，让他们之间进行相互配合。
c、安软件（安装应用程序）
- 百度云
- pycharm
. . . . . .
二、并行与并发
并发，是伪的，由于执行速度特别快，人感觉不到停顿；
并行，是真的，创建10个人同时操作；
并行是指两者同时执行，比如赛跑，两个人都在不停的往前跑（资源够用，比如三个线程，四核的cpu）；
并发是指资源有限的情况下，两者交替轮流使用资源，比如一段路（单核cpu资源）同时只能过一个人，A走一段后，让给B，B用完继续给A，交替使用，目的是提高效率；
区别：
并行是从微观上，也就是在一个精确的时间片刻，有不同的程序在执行，这就要求必须有多个处理器。
并发是从宏观上，在一个时间段上可以看成是同时执行的。
三、线程和进程
a、单进程、单线程的应用程序，比如：
print('666')
b、到底什么是线程？什么是进程？
python自己没有这玩意，python中调用的操作系统的线程和进程。
c、单进程、多线程的应用程序，比如：
import threading print('666') def func(arg): print(arg) t = threading.Thread(target=func,args=(11,)) # 创建一个线程 t.start()
一个应用程序（软件），可以有多个进程（默认只有一个），一个进程中可以创建多个线程（默认一个）。
d、故事：Alex甄嬛西游传
总结：
1）操作系统帮助开发者操作硬件；
2）程序员写好代码在操作系统上运行（依赖解释器）；
3）任务比较多时，可将以前代码写法作如下改进：
import requests import uuid url_list = [ 'https://www3.autoimg.cn/newsdfs/g28/M05/F9/98/120x90_0_autohomecar__ChsEnluQmUmARAhAAAFES6mpmTM281.jpg', 'https://www2.autoimg.cn/newsdfs/g28/M09/FC/06/120x90_0_autohomecar__ChcCR1uQlD6AT4P3AAGRMJX7834274.jpg', 'https://www2.autoimg.cn/newsdfs/g3/M00/C6/A9/120x90_0_autohomecar__ChsEkVuPsdqAQz3zAAEYvWuAspI061.jpg', ] def task(url): ret = requests.get(url) file_name = str(uuid.uuid4()) + '.jpg' with open(file_name, mode='wb') as f: f.write(ret.content) for url in url_list: task() """ - 我们写好代码 - 交给解释器运行： python s1.py - 解释器读取代码，再交给操作系统去执行，根据我们的代码去选择创建多少个线程/进程去执行（此程序是单进程/单线程）。 - 操作系统调用硬件：硬盘、cpu、网卡.... """
import threading import requests import uuid url_list = [ 'https://www3.autoimg.cn/newsdfs/g28/M05/F9/98/120x90_0_autohomecar__ChsEnluQmUmARAhAAAFES6mpmTM281.jpg', 'https://www2.autoimg.cn/newsdfs/g28/M09/FC/06/120x90_0_autohomecar__ChcCR1uQlD6AT4P3AAGRMJX7834274.jpg', 'https://www2.autoimg.cn/newsdfs/g3/M00/C6/A9/120x90_0_autohomecar__ChsEkVuPsdqAQz3zAAEYvWuAspI061.jpg', ] def task(url): ret = requests.get(url) file_name = str(uuid.uuid4()) + '.jpg' with open(file_name, mode='wb') as f: f.write(ret.content) for url in url_list: t = threading.Thread(target=task, args=(url,)) # 创建线程 t.start() """ - 你写好代码 - 交给解释器运行： python s2.py - 解释器读取代码，再交给操作系统去执行，根据你的代码去选择创建多少个线程/进程去执行（此程序是单进程/4线程）。 - 操作系统调用硬件：硬盘、cpu、网卡.... """
四、python中线程和进程（GIL锁）
GIL锁：python内置的一个全局解释器锁。用于限制一个进程中同一时刻只有一个线程被cpu调度。
扩展：默认GIL锁再执行100个cpu指令（过期时间）。
import sys v = sys.getcheckinterval() print(v) # 100
问题1：为什么有这把GIL锁？
python语言的创始人在开发这门语言时，目的是快速把语言开发出来，如果加上GIL锁（c语言加锁），切换时按照100条字节指令来进行线程间的切换。
问题2：进程和线程的区别？
线程，线程是cpu工作的最小单元；
进程，进程是cpu资源分配的最小单元，为线程提供一个资源共享的空间；
一个进程中可以有多个线程，一个进程中默认有一个主线程；
对于python来说，它的进程和线程和其他语言有差异，有GIL锁。它保证一个进程中同一时刻只有一个线程被cpu调度；
IO密集型操作可以使用多线程，计算密集型可以使用多进程；
问题3：线程创建的越多越好吗？
不是，线程之间进行切换，要做上下文管理。
五、python线程编写
1、线程的基本使用，如下示例：
import threading def func(arg): print(arg) t = threading.Thread(target=func,args=(11,)) # 创建一个子线程 t.start() print(123) # 11 # 123
# 程序结束
2、主线程默认等子线程执行完毕，才结束程序，如下示例：
import threading import time def func(arg): time.sleep(arg) print(arg) t1 = threading.Thread(target=func,args=(3,)) t1.start() t2 = threading.Thread(target=func,args=(6,)) t2.start() # 3 # 程序开始3秒后 # 6 # 程序开始6秒后 # 程序结束
3、主线程不再等，当主线程终止则所有子线程也终止，使用setDaemon(True)，如下示例：
import threading import time def func(arg): time.sleep(arg) print(arg) t1 = threading.Thread(target=func,args=(3,)) t1.setDaemon(False) # 主线程等待此子进程 t1.start() t2 = threading.Thread(target=func,args=(6,)) t2.setDaemon(True) # 主线程不再等待此子进程 t2.start() print(123) # 123 # 3 # # 程序结束
4、开发者可以控制主线程等待子线程（最多等待时间），使用join(n)，如下示例：
import threading import time def func(arg): time.sleep(arg) print(arg) print('创建子线程t1') t1 = threading.Thread(target=func,args=(3,)) t1.start() t1.join(2) # 无参数，让主线程在这里等着，等到子线程t1执行完毕，才可以继续往下走。 # 有参数，让主线程在这里最多等待n秒，无论是否执行完毕，会继续往下走。 print('创建子线程t2') t2 = threading.Thread(target=func,args=(1,)) t2.start() t2.join(3) # 让主线程在这里等着，最多等待3秒，会继续往下走， # 若子线程t2不到3秒就执行完毕，则子线程执行完毕主线程就往下走。 print(123) # 创建子线程t1 # 创建子线程t2 # 3 # 1 # 123 # 程序结束
5、线程名称，如下示例：
import threading def func(arg): t = threading.current_thread() # 获取当前执行该函数的线程的对象 name = t.getName() # 根据当前线程对象获取当前线程名称 print(name,arg) t1 = threading.Thread(target=func,args=(11,)) t1.setName('郭德纲') # 设置线程名称 t1.start() t2 = threading.Thread(target=func,args=(22,)) t2.setName('孙红雷') # 设置线程名称 t2.start() print(123) # 郭德纲 11 # 孙红雷 22 # 123
6、线程本质，如下示例：
# 先打印：11？123？ import threading def func(arg): print(arg) t1 = threading.Thread(target=func,args=(11,)) t1.start() # start 是开始运行线程吗？不是 # start 告诉cpu，我已经准备就绪，你可以调度我了。 print(123)
7、面向对象版本的多线程，如下示例：
import threading def func(arg): print(arg) t1 = threading.Thread(target=func,args=(11,)) t1.start()
import threading class MyThread(threading.Thread): def run(self): print(11111,self._args,self._kwargs) t1 = MyThread(args=(11,)) t1.start() # 在cpu内部，如果要调度这个线程的话会执行这个对象的run方法 t2 = MyThread(args=(22,)) t2.start() print('end') # 11111 (11,) {} # 11111 (22,) {} # end
8、多线程
1）计算密集型多线程无用，如下示例：
import threading v1 = [11,22,33] # +1 v2 = [44,55,66] # +100 def func(data,plus): for i in range(len(data)): data[i] = data[i] + plus t1 = threading.Thread(target=func,args=(v1,1)) t1.start() t2 = threading.Thread(target=func,args=(v2,100)) t2.start()
2）IO操作，多线程有用（IO操作不占用cpu），如“三、线程和进程”中创建多个线程的代码示例；
9、多线程的问题（加锁+释放锁）
import time import threading lock = threading.RLock() n = 10 def task(i): print('这段代码不加锁',i) lock.acquire() # 加锁，此区域的代码同一时刻只能有一个线程执行 global n print('当前线程',i,'读取到的n值为：',n) n = i time.sleep(1) print('当前线程',i,'修改n值为：',n) lock.release() # 释放锁 for i in range(10): t = threading.Thread(target=task,args=(i,)) t.start()
总结：
1. 应用程序/进程/线程的关系？ *****（面试题：进程/线程/协程的区别？）
2. 为什么要创建线程？
由于线程是cpu工作的最小单元，创建线程可以利用多核优势实现并行操作（Java/C#）。
注意：线程是为了工作。
3. 为什么要创建进程？
进程和进程之间做数据隔离（Java/C#）。
注意：进程是为了提供环境让线程工作。
4. Python
a. Python中存在一个GIL锁 *****
- 造成：多线程无法利用多核优势。
- 解决：开多进程处理（浪费资源）
进程和线程的使用准则：
IO密集型：多线程
计算密集型：多进程
b. 线程的创建
- Thread *****
- MyThread
c. 其他
- join *****
- setDaemon *****
- setName *****
- threading.current_thread() *****
d. 锁
- 获得
- 释放