一、GIL全局解释器锁
‘‘‘ 定义: In CPython, the global interpreter lock, or GIL, is a mutex that prevents multiple native threads from executing Python bytecodes at once. This lock is necessary mainly because CPython’s memory management is not thread-safe. (However, since the GIL exists, other features have grown to depend on the guarantees that it enforces.) ‘‘‘
结论:在Cpython解释器中,同一个进程下开启的多线程,同一时刻只能有一个线程执行,无法利用多核优势
1、存在原因:
GIL是一个互斥锁:保证数据的安全(以牺牲效率来换取数据的安全)
阻止同一个进程内多个线程同时执行(不能并行但能并发)
GIL全局解释器存在的原因是Cpython解释器的内存管理不是线程安全的
同一个进程下的多个线程不能实现并行但是能够实现并发,多个进程下的线程能够实现并行
2、多线程和多进程都有自己的优点,要根据项目需求合理选择
四个任务:计算密集的任务 每个任务耗时10s
单核情况下:
多线程好一点,消耗的资源少一点
多核情况下:
开四个进程:10s多一点
开四个线程:40s多一点
四个任务:IO密集的任务 每个任务io 10s
单核情况下:
多线程好一点
多核情况下:
多线程好一点
二、GIL全局解释器锁与普通锁的互斥锁的区别
对于不同的数据,要想保证数据的安全,需要加不同的锁处理
GIL并不能保证数据的安全,它是对Cpython解释器加锁,针对的是线程
保证的是同一个进行下多个线程之间的安全
三、死锁与递归锁
自定义锁一次acquire必须对应一次release,不能连续acquire
递归锁可以连续acquire,每acquire一次计数加一(针对的是第一个抢到的)
1、死锁
from threading import Thread,Lock import time mutexA = Lock() mutexB = Lock() class MyThread(Thread): def run(self): self.f1() self.f2() def f1(self): mutexA.acquire() print(‘%s 抢到A锁了‘ % self.name) mutexB.acquire() print(‘%s 抢到B锁了‘ % self.name) # B锁在1手里,拿不到,阻塞 mutexB.release() print(‘%s 释放了B锁‘ % self.name) mutexA.release() print(‘%s 释放了A锁‘ % self.name) def f2(self): mutexB.acquire() print(‘%s 抢到B锁了‘ % self.name) # 1抢到了B锁,这时2抢到了A锁 time.sleep(1) mutexA.acquire() print(‘%s 抢到A锁了‘ % self.name) # A锁在2手里,拿不到,阻塞 mutexA.release() print(‘%s 释放了A锁‘ % self.name) mutexB.release() print(‘%s 释放了B锁‘ % self.name) for i in range(100): t = MyThread() t.start()
2、递归锁
from threading import Thread,RLock import time mutexA = mutexB = RLock() class MyThread(Thread): def run(self): self.f1() self.f2() def f1(self): mutexA.acquire() print(‘%s 抢到A锁了‘ % self.name) # 计数加1 mutexB.acquire() print(‘%s 抢到B锁了‘ % self.name) # 计数加1,变为2 mutexB.release() print(‘%s 释放了B锁‘ % self.name) # 计数减一 mutexA.release() print(‘%s 释放了A锁‘ % self.name) # 计数变为0 def f2(self): mutexB.acquire() print(‘%s 抢到B锁了‘ % self.name) # 计数又变1 time.sleep(1) # 所有线程都起来,但是发现计数为1,等待在原地 mutexA.acquire() print(‘%s 抢到A锁了‘ % self.name) mutexA.release() print(‘%s 释放了A锁‘ % self.name) mutexB.release() print(‘%s 释放了B锁‘ % self.name) for i in range(100): t = MyThread() t.start()
四、信号量
信号量就是规定了有多少把钥匙,所有人抢多把锁
from threading import Thread,Semaphore import time import random sm = Semaphore(5) # 五把锁 def task(name): sm.acquire() # 同时有五个人 print(‘%s 正在上厕所‘ % name) time.sleep(random.randint(1,3)) sm.release() # 释放几把锁就抢几把 if __name__ == ‘__main__‘: for i in range(20): t = Thread(target=task,args=(i,)) t.start()
五、event事件
一些线程需要等待另外一些线程运行完毕才能运行,类似于发射信号一样
from threading import Event,Thread import time event = Event() def light(): print(‘红灯正亮着‘) time.sleep(3) event.set() # 给event发了一个信号,解除阻塞 print(‘绿灯亮了‘) def car(i): print(‘%s 正在等红灯‘%i) event.wait() # 阻塞,在等event的信号 print(‘%s起飞了‘%i) t1 = Thread(target=light) t1.start() for i in range(10): t = Thread(target=car,args=(i,)) t.start()
六、线程queue:导入模块queue
1、普通q:正常放取,满了再放会阻塞在原地,一个都取不到,空了再取会阻塞在原地
q = queue.Queue(3) q.put(1) q.put(2) q.put(3) print(q.get()) print(q.get()) print(q.get())
2、先进后出:每次取都是取的队列中最后一个,没有再取会阻塞在原地
q = queue.LifoQueue(5) q.put(1) q.put(2) q.put(3) q.put(4) q.put(5) print(q.get())
3、优先级:优先取出最小的那个数
q = queue.PriorityQueue() q.put((10,‘a‘)) q.put((-1,‘a‘)) q.put((100,‘a‘)) print(q.get()) print(q.get()) print(q.get())
原文:https://www.cnblogs.com/yanminggang/p/10832514.html