線程和進(jìn)程

功能

進(jìn)程，能夠完成多任務(wù)，比如在一臺電腦上能夠同時運(yùn)行多個QQ。
線程，能夠完成多任務(wù)，比如一個QQ中的多個聊天窗口。

定義的不同

• 進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨(dú)立單位。
• 線程是進(jìn)程的一個實(shí)體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位，它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源（如程序計(jì)數(shù)器，一組寄存器和棧），但是它可與同屬一個進(jìn)程的其他的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。

區(qū)別

• 一個程序至少有一個進(jìn)程，一個進(jìn)程至少有一個線程。
• 線程的劃分尺度小于進(jìn)程（資源比進(jìn)程少），使得多線程程序的并發(fā)性高。
• 進(jìn)程在執(zhí)行過程中擁有獨(dú)立的內(nèi)存單元，而多個線程共享內(nèi)存，從而極大地提高了程序的運(yùn)行效率。
• 線程不能夠獨(dú)立執(zhí)行，必須依存在進(jìn)程中?？梢詫⑦M(jìn)程理解為工廠中的一條流水線，而其中的線程就是這個流水線上的工人。

優(yōu)缺點(diǎn)

線程和進(jìn)程在使用上各有優(yōu)缺點(diǎn)：線程執(zhí)行開銷小，但不利于資源的管理和保護(hù)；而進(jìn)程則相反。

進(jìn)程間通信-Queue

from multiprocessing import Queue

q = Queue(3)  # 初始化一個Queue對象，最多可接收三條put消息
q.put("消息1")
q.put("消息2")
print(q.full())  # False
q.put("消息3")
print(q.full())  # True

# 因?yàn)橄⒘嘘?duì)已滿下面的try都會拋出異常，第一個try會等待2秒后再拋出異常，第二個Try會立刻拋出異常
try:
    q.put("消息4", True, 2)
except:
    print("消息列隊(duì)已滿，現(xiàn)有消息數(shù)量:%s" % q.qsize())

try:
    q.put_nowait("消息4")
except:
    print("消息列隊(duì)已滿，現(xiàn)有消息數(shù)量:%s" % q.qsize())

# 推薦的方式，先判斷消息列隊(duì)是否已滿，再寫入
if not q.full():
    q.put_nowait("消息4")

# 讀取消息時，先判斷消息列隊(duì)是否為空，再讀取
if not q.empty():
    for i in range(q.qsize()):
        print(q.get_nowait())

說明：

• 初始化Queue()對象時（例如：q=Queue()），若括號中沒有指定最大可接收的消息數(shù)量，或數(shù)量為負(fù)值，那么就代表可接受的消息數(shù)量沒有上限（直到內(nèi)存的盡頭）。
• Queue.qsize()：返回當(dāng)前隊(duì)列包含的消息數(shù)量。
• Queue.empty()：如果隊(duì)列為空，返回True，反之返回False。
• Queue.full()：如果隊(duì)列滿了，返回True，反之返回False。
• Queue.get([block[, timeout]])：獲取隊(duì)列中的一條消息，然后將其從隊(duì)列中移除，block默認(rèn)值為True。
  • 如果block使用默認(rèn)值，且沒有設(shè)置timeout（單位秒），消息隊(duì)列如果為空，此時程序?qū)⒈蛔枞ㄍＴ谧x取狀態(tài)），直到從消息隊(duì)列中讀到消息為止。如果設(shè)置了timeout，則會等待timeout秒，若還沒讀取到任何消息，則拋出"Queue.Empty"異常。
  • 如果block值為False，消息隊(duì)列如果為空，則會立刻拋出"Queue.Empty"異常。
• Queue.get_nowait()：相當(dāng)于Queue.get(False)。
• Queue.put(item, [block[, timeout]])：將item消息寫入隊(duì)列，block默認(rèn)值為True。
  • 如果block使用默認(rèn)值，且沒有設(shè)置timeout（單位秒），消息隊(duì)列如果已經(jīng)沒有空間可寫入，此時程序?qū)⒈蛔枞ㄍＴ趯懭霠顟B(tài)），直到從消息隊(duì)列騰出空間為止。如果設(shè)置了timeout，則會等待timeout秒，若還沒有空間，則拋出"Queue.Full"異常。
  • 如果block值為False，消息隊(duì)列如果沒有空間可寫入，則會立刻拋出"Queue.Full"異常。
• Queue.put_nowait(item)：相當(dāng)于Queue.put(item, False)。

使用Queue實(shí)現(xiàn)進(jìn)程共享

我們以Queue為例，在父進(jìn)程中創(chuàng)建兩個子進(jìn)程，一個往Queue里寫數(shù)據(jù)，一個從Queue里讀數(shù)據(jù)：

from multiprocessing import Process, Queue
import os, time, random

# 寫數(shù)據(jù)進(jìn)程執(zhí)行的代碼:
def write(q):
    for value in ['A', 'B', 'C']:
        print('Put %s to queue...' % value)
        q.put(value)
        time.sleep(random.random())

# 讀數(shù)據(jù)進(jìn)程執(zhí)行的代碼:
def read(q):
    while True:
        if not q.empty():
            value = q.get(True)
            print('Get %s from queue.' % value)
            time.sleep(random.random())
        else:
            break

if __name__=='__main__':
    # 父進(jìn)程創(chuàng)建Queue，并傳給各個子進(jìn)程：
    q = Queue()
    pw = Process(target=write, args=(q,))
    pr = Process(target=read, args=(q,))
    # 啟動子進(jìn)程pw，寫入:
    pw.start()
    # 等待pw結(jié)束:
    pw.join()
    # 啟動子進(jìn)程pr，讀取:
    pr.start()
    pr.join()
    print('所有數(shù)據(jù)都寫入并且讀完')

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到了這里，關(guān)于【從零學(xué)習(xí)python 】84.深入理解線程和進(jìn)程的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！