提高Python程序并发性的两种方式

一、利用多线程提高程序并发性

1、使用threading模块创建线程

import threading
def func():
    print("hello, world!")
thread = threading.Thread(target=func)
thread.start()

2、保证线程安全

对共享资源进行加锁

import threading
class SharedCounter:
    def __init__(self, val=0):
        self.val = val
        self.lock = threading.Lock()
    def increment(self):
        with self.lock:
            self.val += 1
    def decrement(self):
        with self.lock:
            self.val -= 1

3、使用线程池提高效率

避免线程创建和销毁的开销

import concurrent.futures
def func(num):
    return num * 2
with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor:
    results = [executor.submit(func, i) for i in range(10)]
    for future in concurrent.futures.as_completed(results):
        print(future.result())

二、利用协程提高程序并发性

1、使用asyncio模块创建协程

import asyncio
async def func():
    print("hello, world!")
asyncio.run(func())

2、使用asyncio中的Future对象

类似于线程中的future，用于异步调用函数

import asyncio
async def func():
    return 1 + 2
coroutine = func()
loop = asyncio.get_event_loop()
result = loop.run_until_complete(coroutine)
print(result)

3、使用asyncio中的Event Loop

协程的调度中心，负责任务的调度和切换

import asyncio
async def func():
    print("A")
    await asyncio.sleep(1)
    print("B")
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(asyncio.gather(func(), func(), func()))

三、比较多线程和协程

1、线程和协程的区别

线程是系统级别的，协程是程序级别的；线程切换需要系统介入，协程切换只需要程序自己控制

2、适用场景的区别

IO密集型任务适合使用协程，CPU密集型任务适合使用多线程

3、优缺点的区别

多线程优点：多核CPU有优势，缺点：线程切换需要系统介入，开销大

协程优点：切换开销小，缺点：单线程无法利用多核CPU