suchen
HeimBackend-EntwicklungPython-Tutorial如何在Python中编写并发程序

GIL

在Python中,由于历史原因(GIL),使得Python中多线程的效果非常不理想.GIL使得任何时刻Python只能利用一个CPU核,并且它的调度算法简单粗暴:多线程中,让每个线程运行一段时间t,然后强行挂起该线程,继而去运行其他线程,如此周而复始,直到所有线程结束.

这使得无法有效利用计算机系统中的"局部性",频繁的线程切换也对缓存不是很友好,造成资源的浪费.

据说Python官方曾经实现了一个去除GIL的Python解释器,但是其效果还不如有GIL的解释器,遂放弃.后来Python官方推出了"利用多进程替代多线程"的方案,在Python3中也有concurrent.futures这样的包,让我们的程序编写可以做到"简单和性能兼得".

多进程/多线程+Queue

一般来说,在Python中编写并发程序的经验是:计算密集型任务使用多进程,IO密集型任务使用多进程或者多线程.另外,因为涉及到资源共享,所以需要同步锁等一系列麻烦的步骤,代码编写不直观.另外一种好的思路是利用多进程/多线程+Queue的方法,可以避免加锁这样麻烦低效的方式.

现在在Python2中利用Queue+多进程的方法来处理一个IO密集型任务.

假设现在需要下载多个网页内容并进行解析,单进程的方式效率很低,所以使用多进程/多线程势在必行.
我们可以先初始化一个tasks队列,里面将要存储的是一系列dest_url,同时开启4个进程向tasks中取任务然后执行,处理结果存储在一个results队列中,最后对results中的结果进行解析.最后关闭两个队列.

下面是一些主要的逻辑代码.

# -*- coding:utf-8 -*-

#IO密集型任务
#多个进程同时下载多个网页
#利用Queue+多进程
#由于是IO密集型,所以同样可以利用threading模块

import multiprocessing

def main():
  tasks = multiprocessing.JoinableQueue()
  results = multiprocessing.Queue()
  cpu_count = multiprocessing.cpu_count() #进程数目==CPU核数目

  create_process(tasks, results, cpu_count)  #主进程马上创建一系列进程,但是由于阻塞队列tasks开始为空,副进程全部被阻塞
  add_tasks(tasks) #开始往tasks中添加任务
  parse(tasks, results) #最后主进程等待其他线程处理完成结果


def create_process(tasks, results, cpu_count):
  for _ in range(cpu_count):
    p = multiprocessing.Process(target=_worker, args=(tasks, results)) #根据_worker创建对应的进程
    p.daemon = True #让所有进程可以随主进程结束而结束
    p.start() #启动

def _worker(tasks, results):
  while True:  #因为前面所有线程都设置了daemon=True,故不会无限循环
    try:
      task = tasks.get()  #如果tasks中没有任务,则阻塞
      result = _download(task)
      results.put(result)  #some exceptions do not handled
    finally:
      tasks.task_done()

def add_tasks(tasks):
  for url in get_urls(): #get_urls() return a urls_list
    tasks.put(url)

def parse(tasks, results):
  try: 
    tasks.join()
  except KeyboardInterrupt as err:
    print "Tasks has been stopped!"
    print err

  while not results.empty():
    _parse(results)



if __name__ == '__main__':
  main()

利用Python3中的concurrent.futures包

在Python3中可以利用concurrent.futures包,编写更加简单易用的多线程/多进程代码.其使用感觉和Java的concurrent框架很相似(借鉴?)
比如下面的简单代码示例

def handler():
  futures = set()

  with concurrent.futures.ProcessPoolExecutor(max_workers=cpu_count) as executor:
    for task in get_task(tasks):
      future = executor.submit(task)
      futures.add(future)

def wait_for(futures):
  try:
    for future in concurrent.futures.as_completed(futures):
      err = futures.exception()
      if not err:
        result = future.result()
      else:
        raise err
  except KeyboardInterrupt as e:
    for future in futures:
      future.cancel()
    print "Task has been canceled!"
    print e
  return result

总结

要是一些大型Python项目也这般编写,那么效率也太低了.在Python中有许多已有的框架使用,使用它们起来更加高效.
但是自己的一些"小打小闹"的程序这样来编写还是不错的.:)

Stellungnahme
Der Inhalt dieses Artikels wird freiwillig von Internetnutzern beigesteuert und das Urheberrecht liegt beim ursprünglichen Autor. Diese Website übernimmt keine entsprechende rechtliche Verantwortung. Wenn Sie Inhalte finden, bei denen der Verdacht eines Plagiats oder einer Rechtsverletzung besteht, wenden Sie sich bitte an admin@php.cn
详细讲解Python之Seaborn(数据可视化)详细讲解Python之Seaborn(数据可视化)Apr 21, 2022 pm 06:08 PM

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于Seaborn的相关问题,包括了数据可视化处理的散点图、折线图、条形图等等内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

详细了解Python进程池与进程锁详细了解Python进程池与进程锁May 10, 2022 pm 06:11 PM

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于进程池与进程锁的相关问题,包括进程池的创建模块,进程池函数等等内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

Python自动化实践之筛选简历Python自动化实践之筛选简历Jun 07, 2022 pm 06:59 PM

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于简历筛选的相关问题,包括了定义 ReadDoc 类用以读取 word 文件以及定义 search_word 函数用以筛选的相关内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

归纳总结Python标准库归纳总结Python标准库May 03, 2022 am 09:00 AM

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于标准库总结的相关问题,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

分享10款高效的VSCode插件,总有一款能够惊艳到你!!分享10款高效的VSCode插件,总有一款能够惊艳到你!!Mar 09, 2021 am 10:15 AM

VS Code的确是一款非常热门、有强大用户基础的一款开发工具。本文给大家介绍一下10款高效、好用的插件,能够让原本单薄的VS Code如虎添翼,开发效率顿时提升到一个新的阶段。

python中文是什么意思python中文是什么意思Jun 24, 2019 pm 02:22 PM

pythn的中文意思是巨蟒、蟒蛇。1989年圣诞节期间,Guido van Rossum在家闲的没事干,为了跟朋友庆祝圣诞节,决定发明一种全新的脚本语言。他很喜欢一个肥皂剧叫Monty Python,所以便把这门语言叫做python。

Python数据类型详解之字符串、数字Python数据类型详解之字符串、数字Apr 27, 2022 pm 07:27 PM

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于数据类型之字符串、数字的相关问题,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

详细介绍python的numpy模块详细介绍python的numpy模块May 19, 2022 am 11:43 AM

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于numpy模块的相关问题,Numpy是Numerical Python extensions的缩写,字面意思是Python数值计算扩展,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

See all articles

Heiße KI -Werkzeuge

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

KI-gestützte App zum Erstellen realistischer Aktfotos

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

Online-KI-Tool zum Entfernen von Kleidung aus Fotos.

Undress AI Tool

Undress AI Tool

Ausziehbilder kostenlos

Clothoff.io

Clothoff.io

KI-Kleiderentferner

AI Hentai Generator

AI Hentai Generator

Erstellen Sie kostenlos Ai Hentai.

Heißer Artikel

Heiße Werkzeuge

SublimeText3 Linux neue Version

SublimeText3 Linux neue Version

SublimeText3 Linux neueste Version

EditPlus chinesische Crack-Version

EditPlus chinesische Crack-Version

Geringe Größe, Syntaxhervorhebung, unterstützt keine Code-Eingabeaufforderungsfunktion

SublimeText3 chinesische Version

SublimeText3 chinesische Version

Chinesische Version, sehr einfach zu bedienen

Notepad++7.3.1

Notepad++7.3.1

Einfach zu bedienender und kostenloser Code-Editor

Dreamweaver Mac

Dreamweaver Mac

Visuelle Webentwicklungstools