多任务

进程和线程的对比

关系对比

  1. 线程是依赖在进程里面的，没有进程就没有线程。
  2. 一个进程默认提供一条线程，进程可以创建多个线程。

区别对比

  1. 进程之间不能共享全局变量。
  2. 线程之间共享全局变量，但是要注意资源竞争的问题，解决办法：互斥锁或者线程同步。
  3. 创建进程的资源开销比创建线程的资源开销要大。
  4. 进程是操作系统资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。
  5. 线程不能独立执行，必须依存在进程中。
  6. 多进程开发比单进程开发稳定性强。

优劣对比

进程优缺点：
  • 优点：可以用多核
  • 缺点：资源开销大
线程优缺点：
  • 优点：资源开销小
  • 缺点：不能使用多核

GIL

  • 定义：全局解释器锁（解释器：IPython、CPython、PyPython等）

为什么线程不能使用多核？

  • 就是因为GIL，GIL保证同一时间，只有一个线程使用CPU。
  • GIL不是Python的特性，只是CPython解释器的问题。历史遗留问题。

CIL锁什么时候释放？

  1. 在当前线程执行超时后会自动释放；
  2. 在当前线程执行阻塞操作时会自动释放（input，io/输入输出）
  3. 在当前执行完成时会释放

GIL的弊端

  1. GIL对计算密集型的程序会产生影响。因为计算密集型，需要占用资源。
  2. GIL的存在相当于始终在单线程运算，自然就慢了。
  3. IO密集型影响不大的原因在于IO、input/output，这两个词就表明程序的瓶颈在于输入所耗费的时间，线程大部分时间按在等待，所以它们是多个一起等（多线程）还是单个等（单线程）无所谓。

解决方案

  1. 更换解释器；
  2. 改为进程替代多线程；
  3. 子线程使用C语言实现（绕过GIL，也体现了Python的胶水性，可以调用其它语言）。
重点：
  1. CPU密集型不适合多线程。
  2. I/O密集型适合多线程（GIL锁会释放）。