python多线程同步与异步 python多线程和异步

转载

mob64ca140ac564 2023-09-29 12:04:00

文章标签 python多线程同步与异步 python 多线程多进程同步 文章分类 Python 后端开发

基本概念

1.进程和线程

进程：操作系统分配资源的单位。一个在内存中运行的应用程序，每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程可以有多个线程。

线程：操作系统分配cpu时间片的单位。进程中的一个执行任务（控制单元），负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程，一个进程可以运行多个线程，多个线程可共享数据。

2.同步和异步

同步和异步强调的是消息通信机制 (Synchronous communication/ Asynchronous communication)。

同步是在发出一个"调用"时，在没有得到结果之前，该“调用”就不返回。但是一旦调用返回，就得到返回值了。换句话说，就是由“调用者”主动等待这个“调用”的结果。异步则相反，"调用"在发出之后，这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。换句话说，当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果。而是在"调用"发出后，"被调用者"通过状态、通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用。

3.阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞强调的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态。

阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的状态，只是从逻辑上当前函数没有返回而已，即同步等待时什么都不干，白白占用着资源。

同步异步和阻塞非阻塞区别：同步异步针对流程而言，阻塞针对调用者而言(也就是进程/线程)

Python多线程

Python的多线程很鸡肋，主要是GIL全局解释器锁，导致同一时刻只能有一个线程运行。对于面向I/O的程序来说，在程序调用I/O的时候，GIL锁会被释放，让其他线程在这个线程等待I/O的时候运行。也就是说，I/O密集型的程序比计算密集型的程序更能利用Python多线程。也可以用C语言写好计算密集型任务，然后做成动态链接库，让Python调用。调用过程中GIL锁也会被释放，从而做到多线程。

GIL最大的问题就是Python的多线程并不能利用多核CPU的优势，Python虽然不能利用多线程实现多核任务，但可以通过多进程实现多核任务。多个Python进程有各自独立的GIL锁，互不影响。