Python マルチスレッドとマルチプロセス: 初心者から熟練者まで、高パフォーマンスのアプリケーションを作成

コンピュータ サイエンスでは、マルチスレッドとマルチプロセスが 同時プログラミングの 2 つの基本的な方法です。マルチスレッドは複数のタスクを並行して実行し、同じメモリ空間を共有します。一方、複数のプロセスは複数のタスクを並行して実行し、各タスクは独自の独立したメモリ空間を持ちます。

1. python マルチスレッド

Python の複数のスレッドは、threading モジュールを通じて実装されます。 threading モジュールは、Thread クラス、Lock クラス、Semaphore など、さまざまなマルチスレッド関連のクラスと関数を提供します。クラスなど

以下は、単純な Python マルチスレッドの例です:

リーリー

この例では、5 つのスレッドを作成し、各スレッドが task 関数を実行します。 task この関数は、タスクが実行中であることを示すメッセージを出力します。

2. Python マルチプロセス

Python の複数のプロセスは、multiprocessing モジュールを通じて実装されます。 multiprocessing モジュールは、Process クラス、Manager クラス、Pool など、さまざまなマルチプロセス関連のクラスと関数を提供します。クラスなど

以下は、単純な Python マルチプロセスの例です:

リーリー

この例では、それぞれ task 関数を実行する 5 つのプロセスを作成しました。 task この関数は、タスクが実行中であることを示すメッセージを出力します。

3. Python マルチスレッドとマルチプロセスの違い

Python マルチスレッドとマルチプロセスの主な違いは次のとおりです。

• 複数のスレッドは同じメモリ空間を共有しますが、マルチプロセスの各タスクは独自の独立したメモリ空間を持ちます。
• マルチスレッドのスイッチング オーバーヘッドは、マルチプロセスのスイッチング オーバーヘッドよりも小さくなります。
• 複数のスレッドではデッドロックが発生する可能性が高くなりますロックですが、複数のプロセスではデッドロックは発生しません。

4. Python マルチスレッドおよびマルチプロセス アプリケーションのシナリオ

Python マルチスレッドおよびマルチプロセスのアプリケーション シナリオには主に次のものが含まれます。

• マルチスレッドは、数値計算や画像処理などのコンピューティング集約型タスクに適しています。
• 複数のプロセスは、ファイルの読み取りと書き込み、ネットワーク通信などの I/O 集中型のタスクに適しています。

5. Python マルチスレッドとマルチプロセス パフォーマンスの最適化

Python マルチスレッドおよびマルチプロセスのパフォーマンス最適化主に次の側面が含まれます:

• スレッドとプロセスを管理するには、 スレッド プール とプロセス プールを使用します。
• ロックとセマフォを使用して、スレッドとプロセス間のアクセスを同期します。
• 複数のスレッドやプロセス間でデータを共有することは避けてください。
• GIL ロックを使用して、複数のスレッドが同じ Python バイトコードを同時に実行しないようにします。

6. 概要

Python マルチスレッドとマルチプロセスは、同時実行プログラミングの 2 つの基本的な方法であり、それぞれに独自の長所、短所、およびアプリケーション シナリオがあります。実際の開発では、特定のニーズに応じて適切な同時プログラミング方法を選択する必要があります。

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