【进程（Process）线程（thread）协程（Coroutine））通俗易懂】

gethergo

已于 2024-02-28 10:23:46 修改

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分类专栏： python 文章标签： python 开发语言

于 2024-02-27 13:22:12 首次发布

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进程（Process）线程（thread）协程（Coroutine）

进程（Process）线程（thread）协程（Coroutine）

进程（Process）线程（thread）协程（Coroutine）

进程（Process）：

进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程是应用程序的一个实例，拥有它自己的内存空间和系统资源。每个进程都运行在它自己的地址空间内。

import multiprocessing
import os

def worker1():
    # 打印当前进程的 id
    print('Worker 1, PID = %d' % os.getpid())

def worker2():
    # 打印当前进程的 id
    print('Worker 2, PID = %d' % os.getpid())

if __name__ == '__main__':
    # 创建两个进程，目标函数分别是 worker1 和 worker2
    p1 = multiprocessing.Process(target=worker1)
    p2 = multiprocessing.Process(target=worker2)

    # 启动两个进程
    p1.start()
    p2.start()

    # 等待两个进程执行完毕
    p1.join()
    p2.join()

    print('Both workers completed.')

线程（Thread）：

线程是进程的一个执行实体，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。一个进程可以创建多个线程，所有线程共享进程的资源，如内存空间等。线程之间的切换比进程之间的切换要快，因为线程是在同一进程内切换，不需要切换内存空间和共享资源。

import threading
import time

def thread1():
    print('Thread 1 starting.')
    time.sleep(3)
    print('Thread 1 finishing.')

def thread2():
    print('Thread 2 starting.')
    time.sleep(3)
    print('Thread 2 finishing.')

if __name__ == '__main__':
    # 创建两个线程，目标函数分别是 thread1 和 thread2
    t1 = threading.Thread(target=thread1)
    t2 = threading.Thread(target=thread2)

    # 启动两个线程
    t1.start()
    t2.start()

    # 等待两个线程执行完毕
    t1.join()
    t2.join()

    print('Both threads completed.')

注：由于 Python 的 Global Interpreter Lock（GIL）的存在，Python 的多线程并不适合用于 CPU 密集型任务，因为 GIL 会导致在任何时刻只有一个线程在执行。但是，对于 I/O 密集型任务，如文件操作、网络请求等，多线程仍然是一个很好的选择，因为在等待 I/O 操作完成时，其他线程可以继续执行。

协程（Coroutine）：

协程是一种用户态的轻量级线程，协程的调度完全由用户控制。协程有点像线程，但协程的切换不涉及系统调用，而是程序通过 yield 关键字将 CPU 控制权交给其他协程，因此效率比线程高很多。协程的主要优点是极高的执行效率和极低的上下文切换成本。同时，由于协程是在用户态下切换，所以可以跨越多个线程，利用多核处理器的优势。

import asyncio

async def coroutine1():
    print('Coroutine 1 starting.')
    await asyncio.sleep(3)
    print('Coroutine 1 finishing.')

async def coroutine2():
    print('Coroutine 2 starting.')
    await asyncio.sleep(3)
    print('Coroutine 2 finishing.')

if __name__ == '__main__':
    # 创建一个事件循环
    loop = asyncio.get_event_loop()

    # 创建两个协程，目标函数分别是 coroutine1 和 coroutine2
    tasks = [coroutine1(), coroutine2()]

    # 使用事件循环来执行协程
    loop.run_until_complete(asyncio.gather(*tasks))

    print('Both coroutines completed.')