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多任务

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#coding=utf-8

from time import sleep

def sing():
    for i in range(3):
        print("正在唱歌...%d"%i)
        sleep(1)

def dance():
    for i in range(3):
        print("正在跳舞...%d"%i)
        sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    sing() #唱歌
    dance() #跳舞
正在唱歌...0
正在唱歌...1
正在唱歌...2
正在跳舞...0
正在跳舞...1
正在跳舞...2

很显然刚刚的程序并没有完成唱歌和跳舞同时进行的要求

如果想要实现“唱歌跳舞”同时进行，那么就需要一个新的方法，叫做：多任务

多任务的概念

在，多核CPU已经非常普及了，但是，即使过去的单核CPU，也可以执行多任务。由于CPU执行代码都是顺序执行的，那么，单核CPU是怎么执行多任务的呢？

答案就是操作系统轮流让各个任务交替执行，任务1执行0.01秒，切换到任务2，任务2执行0.01秒，再切换到任务3，执行0.01秒……这样反复执行下去。表面上看，每个任务都是交替执行的，但是，由于CPU的执行速度实在是太快了，我们感觉就像所有任务都在同时执行一样。

真正的并行执行多任务只能在多核CPU上实现，但是，由于任务数量远远多于CPU的核心数量，所以，操作系统也会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行。

注意：

  • 并发：指的是任务数多余cpu核数，通过操作系统的各种任务调度算法，实现用多个任务“一起”执行（实际上总有一些任务不在执行，因为切换任务的速度相当快，看上去一起执行而已）

  • 并行：指的是任务数小于等于cpu核数，即任务真的是一起执行的

线程

python的thread模块是比较底层的模块，python的threading模块是对thread做了一些包装的，可以更加方便的被使用

使用threading模块

单线程执行

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#coding=utf-8
import time

def saySorry():
    print("吃饭了吗？")
    time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    for i in range(5):
        saySorry()
吃饭了吗？
吃饭了吗？
吃饭了吗？
吃饭了吗？
吃饭了吗？

多线程执行

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#coding=utf-8
import threading
import time

def saySorry():
    print("我错了吗？")
    time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=saySorry)
        t.start() #启动线程，即让线程开始执行
我错了吗？
我错了吗？我错了吗？

我错了吗？
我错了吗？
说明
  • 可以明显看出使用了多线程并发的操作，花费时间要短很多
  • 当调用start()时，才会真正的创建线程，并且开始执行

主线程会等待所有的子线程结束后才结束

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#coding=utf-8
import threading
from time import sleep,ctime

def sing():
    for i in range(3):
        print("正在唱歌...%d"%i)
        sleep(1)

def dance():
    for i in range(3):
        print("正在跳舞...%d"%i)
        sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    print('---开始---:%s'%ctime())

    t1 = threading.Thread(target=sing)
    t2 = threading.Thread(target=dance)

    t1.start()
    t2.start()

    #sleep(5) # 屏蔽此行代码，试试看，程序是否会立马结束？
    print('---结束---:%s'%ctime())
---开始---:Thu Jul  9 21:28:57 2020
正在唱歌...0
正在跳舞...0---结束---:Thu Jul  9 21:28:57 2020

正在唱歌...1正在跳舞...1

正在跳舞...2正在唱歌...2

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查看线程数量

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#coding=utf-8
import threading
from time import sleep,ctime

def sing():
    for i in range(3):
        print("正在唱歌...%d"%i)
        sleep(1)

def dance():
    for i in range(3):
        print("正在跳舞...%d"%i)
        sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    print('---开始---:%s'%ctime())

    t1 = threading.Thread(target=sing)
    t2 = threading.Thread(target=dance)

    t1.start()
    t2.start()

    while True:
        length = len(threading.enumerate())
        print('当前运行的线程数为：%d'%length)
        if length<=6:
            break

        sleep(0.5)
---开始---:Thu Jul  9 21:32:44 2020
正在唱歌...0
正在跳舞...0当前运行的线程数为：7

当前运行的线程数为：7
正在唱歌...1
正在跳舞...1当前运行的线程数为：7

当前运行的线程数为：7
正在唱歌...2
正在跳舞...2
当前运行的线程数为：7
当前运行的线程数为：7
当前运行的线程数为：5