昨日回顾
进程互斥锁
让并发变成串行,牺牲了效率,保证数据安全.
mutex = Lock()
加锁
mutex.acquire()
释放锁
mutex.release()
队列
相当于在内存中开启了一个空间,可以存放一堆数据,这堆数据都得遵循"先进先出".
管道(阻塞) + 锁
q = Queue()
添加数据
q.put(1)
若队列满了,会原地等待
q.put(2)
若队列满了,不会等待直接报错
q.put_nowait(2)
获取数据,遵循先进先出
若队列中没数据,会原地等待
q.get() # 1
若队列中没数据,会直接报错
q.get_nowait() # 1
q.empty() # 判断队列是否为空
q.full() # 判断队列是否满了
IPC进程间通信
通过队列让进程间实现通信
生产者与消费者
生产者：生产数据的
消费者：使用数据的
目的是为了解决供需不平衡的问题
线程
1.什么是线程?
进程: 资源单位
线程: 执行单位
注意: 只要开启一个进程就会有一个线程(主线程).
主线程会在进程结束时,一并销毁.
2.为什么要使用线程?
节省内存资源
开启进程:
- 开辟一个新的内存空间
- 会自带一个主线程
开启线程: - 一个进程内可以开启多个线程
- 开启线程的资源远小于进程
GIL全局解释锁
python解释器
- Cpython（C语言编写）
- Jpython（Java编写）
- Ppython（Python编写）
GIL全局解释锁
基于CPython来研究全局解释器锁，因为CPython的内存线程不是安全的
- GIL本质上是一个互斥锁
- GIL是为了阻止同一个进程内多个线程同时执行（并行）
- GIL的存在就是为了保证线程安全
注意：多个线程过来执行，一旦遇到IO操作，就会立马释放GIL解释器锁，交给下一个先进来的线程
多线程的作用
计算密集型程序
- 在单核情况下，若一个任务需要10s
- 开启进程，消耗资源大，执行4个进程需要40s
- 开启线程，消耗资源小，执行4个线程需要40s
- 在多核情况下，若一个任务需要10s
- 开启进程，并行执行，效率较高，执行4个进程需要10s
- 开启线程，并发执行，效率较低，执行4个线程需要40s
IO密集型程序
- 在单核情况下，若一个任务需要10s
- 开启进程，消耗资源大，执行4个进程需要40s
- 开启线程，消耗资源小，执行4个线程需要40s
- 在多核情况下，若一个任务需要10s
- 开启进程，并行执行，效率小于线程，因为遇到IO会立即切换CPU执行权限，执行4个进程需要10s = 开启进程的额外时间
- 开启线程，并发执行，效率高于进程，执行4个线程需要40s
死锁现象
死锁是指两个或两个以上的进程或线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程 ，解决方式就是递归锁
递归锁
递归锁，在Python中为了支持在同一线程中多次请求同一资源，python提供了可重入锁RLock。
这个RLock内部维护着一个Lock和一个counter变量，counter记录了acquire的次数，从而使得资源可以被多次require。直到一个线程所有的acquire都被release，其他的线程才能获得资源。
信号量
信号量Semaphore管理一个内置的计数器，
每当调用acquire()时内置计数器-1；
调用release() 时内置计数器+1；
计数器不能小于0；当计数器为0时，acquire()将阻塞线程直到其他线程调用release()
注意: 与进程池是完全不同的概念，进程池Pool(4)，最大只能产生4个进程，而且从头到尾都只是这四个进程，不会产生新的，而信号量是产生一堆线程/进程
线程队列
线程队列
queue队列：使用import queue，用法与进程Queue一样
先进先出
FIFO队列: 先进先出 class queue.Queue(maxsize=0)
后进先出
LIFO队列: 后进先出 class queue.LifoQueue(maxsize=0 )
优先级队列
优先级队列: 根据参数内,数字的大小进行分级,数字值越小,优先级越高class queue.PriorityQueue(maxsize=0)
put进入一个元组,元组的第一个元素是优先级(通常是数字,也可以是非数字之间的比较),数字越小优先级越高