python并发编程(一):概论

并发编程目的:程序提速

1. 分类

单线程串行多线程并发(threading模块)多CPU并行(multiprocessing模块)
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图中IO表示读取内存/磁盘、网络。
值得一提的是,单线程有一个特殊用法,协程(asyncio模块)。

二、难点

  1. 如何避免线程/进程之间的冲突(比如同时打开一个文件进行写入)——进程锁
  2. 如何实现线程/进程之间的数据通信——Queue
  3. 如何简化线程/进程的任务提交、等待结束、获取结果——Pool
  4. 如何与外部exe进程进行交互——subprocess

三、多线程Thread、多进程Process、多协程Coroutine

3.1 前置知识

在这里插入图片描述

3.2 三者对比

GIL全局解释器锁

多进程多线程多协程
优点同时利用多核CPU并行计算相比进程,更轻量级、占用资源更少内存开销少,可启动的协程数量最多
缺点占用资源多、可启动数目比线程少相比进程:只能并发执行,并由于GIL存在,无法利用多CPU
相比协程:启动数目有限制,占用内存资源,有线程切换开销
很多库不支持使用协程,如requests爬虫库需要用aiohttp库代替,代码实现复杂
适用CPU密集型计算IO密集型计算、同时运行的任务数目不多IO密集型计算、可以进行超多任务运行

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