- 进程和线程
进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.
线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.
区别
一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
线程的划分尺度小于进程(资源比进程少)，使得多线程程序的并发性高。
进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率
线线程不能够独立执行，必须依存在进程中
优缺点
线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反。
- 加锁
进程、线程同步，可理解为进程或线程A和B一块配合，A执行到一定程度时要依靠B的某个结果，于是停下来，示意B运行;B依言执行，再将结果给A;A再继续操作。
from threading import Thread
import time
num = 0
flag = True
def test1():
global num
global flag
if flag:
for i in range(1000000):
num+=1
flag = False
print(num)
def test2():
global num
global flag
while True:
if not flag:
for i in range(1000000):
num+=1
flag = True
break
print(num)
t1 = Thread(target=test1)
t1.start()
#time.sleep(3)
t2 =Thread(target=test2)
t2.start()
思路，如下:
系统调用t1，然后获取到num的值为0，此时上一把锁，即不允许其他现在操作num
对num的值进行+1
解锁，此时num的值为1，其他的线程就可以使用num了，而且是num的值不是0而是1
同理其他线程在对num进行修改时，都要先上锁，处理完后再解锁，在上锁的整个过程中不允许其他线程访问，就保证了数据的正确性
- 互斥锁
当多个线程几乎同时修改某一个共享数据的时候，需要进行同步控制
线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源，最简单的同步机制是引入互斥锁。
互斥锁为资源引入一个状态：锁定/非锁定。
某个线程要更改共享数据时，先将其锁定，此时资源的状态为“锁定”，其他线程不能更改；直到该线程释放资源，将资源的状态变成“非锁定”，其他的线程才能再次锁定该资源。互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入操作，从而保证了多线程情况下数据的正确性。
from threading import Thread,Lock
import time
num = 0
def test1():
global num
#m.acquire()
for i in range(1000000):
m.acquire()
num+=1
m.release()
#m.release()
print(num)
def test2():
global num
#m.acquire()
for i in range(1000000):
m.acquire()
num+=1
m.release()
#m.release()
print(num)
m = Lock()
t1 = Thread(target=test1)
t1.start()
#time.sleep(3)
t2 =Thread(target=test2)
t2.start()
上锁解锁过程
当一个线程调用锁的acquire()方法获得锁时，锁就进入“locked”状态。
每次只有一个线程可以获得锁。如果此时另一个线程试图获得这个锁，该线程就会变为“blocked”状态，称为“阻塞”，直到拥有锁的线程调用锁的release()方法释放锁之后，锁进入“unlocked”状态。
线程调度程序从处于同步阻塞状态的线程中选择一个来获得锁，并使得该线程进入运行（running）状态。
锁的好处：
确保了某段关键代码只能由一个线程从头到尾完整地执行
锁的坏处：
阻止了多线程并发执行，包含锁的某段代码实际上只能以单线程模式执行，效率就大大地下降了
由于可以存在多个锁，不同的线程持有不同的锁，并试图获取对方持有的锁时，可能会造成死锁
- 死锁
在线程间共享多个资源的时候，如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源，就会造成死锁。
避免死锁
程序设计时要尽量避免（银行家算法）
添加超时时间等
#coding=utf-8
import threading
import time
class MyThread1(threading.Thread):
def run(self):
if mutexA.acquire():
print(self.name+'----do1---up----')
time.sleep(1)
if mutexB.acquire():
print(self.name+'----do1---down----')
mutexB.release()
mutexA.release()
class MyThread2(threading.Thread):
def run(self):
if mutexB.acquire():
print(self.name+'----do2---up----')
time.sleep(1)
if mutexA.acquire():
print(self.name+'----do2---down----')
mutexA.release()
mutexB.release()
mutexA = threading.Lock()
mutexB = threading.Lock()
if __name__ == '__main__':
t1 = MyThread1()
t2 = MyThread2()
t1.start()
t2.start()
- Queue的说明
对于Queue，在多线程通信之间扮演重要的角色
添加数据到队列中，使用put()方法
从队列中取数据，使用get()方法
判断队列中是否还有数据，使用qsize()方法
from threading import Thread
from queue import Queue
import time
def producer():
global q
while True:
if q.qsize() < 1000:
for i in range(100):
q.put("生成"+str(i))
print("生成")
time.sleep(0.5)
def consumer():
global q
while True:
if q.qsize() > 600:
for i in range(3):
print("消费"+q.get())
time.sleep(1)
q = Queue()
for i in range(500):
q.put("初始化"+str(i))
for i in range(2):
t1 = Thread(target=producer)
t1.start()
for i in range(5):
t = Thread(target=consumer)
t.start()
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