提高Python程序並發性的兩種方式

一、利用多線程提高程序並發性

1、使用threading模塊創建線程

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

2、保證線程安全

對共享資源進行加鎖

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、使用線程池提高效率

避免線程創建和銷毀的開銷

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、利用協程提高程序並發性

1、使用asyncio模塊創建協程

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

2、使用asyncio中的Future對象

類似於線程中的future，用於非同步調用函數

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

協程的調度中心，負責任務的調度和切換

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、比較多線程和協程

1、線程和協程的區別

線程是系統級別的，協程是程序級別的；線程切換需要系統介入，協程切換隻需要程序自己控制

2、適用場景的區別

IO密集型任務適合使用協程，CPU密集型任務適合使用多線程

3、優缺點的區別

多線程優點：多核CPU有優勢，缺點：線程切換需要系統介入，開銷大

協程優點：切換開銷小，缺點：單線程無法利用多核CPU