Python 多线程、多进程最全整理
python3多线程示例
import threading
import time
class myThread (threading.Thread):
def __init__(self, threadID, name, delay):
threading.Thread.__init__(self)
self.threadID = threadID
self.name = name
self.delay = delay
def run(self):
print ("开启线程: " + self.name)
# 获取锁,用于线程同步
threadLock.acquire()
print_time(self.name, self.delay, 3)
# 释放锁,开启下一个线程
threadLock.release()
def print_time(threadName, delay, counter):
while counter:
time.sleep(delay)
print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
counter -= 1
threadLock = threading.Lock()
threads = []
# 创建新线程
print("创建新线程")
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)
# 开启新线程
print("开启新线程")
thread1.start()
thread2.start()
# 添加线程到线程列表
print("添加线程到线程列表")
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)
# 等待所有线程完成
for t in threads:
t.join()
print ("退出主线程")
示例2,多线程爬虫
import threading
import time
from urllib.request import urlopen
def timeit(f):
def wrapper(*args, **kwargs):
start_time = time.time()
res = f(*args, **kwargs)
end_time = time.time()
print("%s函数运行时间:%.2f" % (f.__name__, end_time - start_time))
return res
return wrapper
class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self, ip):
super(MyThread, self).__init__()
self.ip = ip
def run(self):
url = "http://ip-api.com/json/%s" % (self.ip)
urlObj = urlopen(url)
# 服务端返回的页面信息, 此处为字符串类型
pageContent = urlObj.read().decode('utf-8')
# 2. 处理Json数据
import json
# 解码: 将json数据格式解码为python可以识别的对象;
dict_data = json.loads(pageContent)
print("""
%s
所在城市: %s
所在国家: %s
""" % (self.ip, dict_data['city'], dict_data['country']))
@timeit
def main():
ips = ['12.13.14.%s' % (i + 1) for i in range(10)]
threads = []
for ip in ips:
# 实例化自己重写的类
t = MyThread(ip)
threads.append(t)
t.start()
[thread.join() for thread in threads]
if __name__ == '__main__':
main()
示例3:
python多线程 + 批量插入 数据库 健壮你的小爬虫
https://zhuanlan.zhihu.com/p/29318205
# -*- coding: UTF-8 -*-
import requests
from lxml import etree
import csv
import MySQLdb
import xlwt
import Queue
import threading
import time
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')
# from util.crawler import Header, Proxy 代理 请求头 我放在另个文件夹
# from database.db import Database
#
# con = Database.getConnection() # 连接数据库
# cur = con.cursor() # 游标对象
def get_news_url(start_url, result_queue):
result = []
while start_url.qsize():
page_url = start_url.get() # 从队列中移除并返回这个数据
try:
response = requests.get(page_url)
except Exception as e:
print "抓取网页错误,错误为:%s" % e
return None
if response.status_code == 200:
selector = etree.HTML(response.text)
web_content = selector.xpath('//p[@class="tit"]')
for news in web_content:
item_result = {}
item_result['href'] = news.xpath('a/@href')[0]
item_result['title'] = news.xpath('a/text()')[0]
item_result['date_news'] = news.xpath('span/text()')[0]
result.append(item_result)
if len(result) > 0:
result_queue.put(result) # put是向结果集 队列里添加元素
start_url.task_done()
else:
time.sleep(5)
def save_to_excel(result):
workbook = xlwt.Workbook()
sheet = workbook.add_sheet('result3')
title = ['href','title','date']
for i ,item in enumerate(title):
sheet.write(0, i, item)
data = [item.values() for item in result]
print data
for row, item in enumerate(data):
for i, info in enumerate(item):
print row+1, i ,info
sheet.write(row+1 , i , info)
workbook.save('Myresult.xls')
def save_news_mysql(result):
con = MySQLdb.connect(host= '127.0.0.1', user= 'root', passwd= '123456' ,charset='utf8',port = 3306)
cur = con.cursor()
sql = 'create database if not exists cstn_database default charset utf8'
cur.execute(sql)
con.select_db('cstn_database')
sql = 'create table if not exists news_cstn'+"(id int auto_increment, href varchar(255), title varchar(255), \
date_news varchar(255), primary key(ID))"
cur.execute(sql) # 创建表结构 这部分代码以后直接在mysql里创建就可以了
sql2 = 'insert into news_cstn (href,title,date_news) VALUES (%s,%s,%s)'
data = [item.values() for item in result]
cur.executemany(sql2, tuple(data))
print 'insert sucessful'
# for elem in result: # 单条插入
# sql = 'insert into news_cstn (href,title,date_news) VALUES (\'%s\',\'%s\',\'%s\')' % (elem['href'],elem['title'],elem['date_news'])
# cur.execute(sql)
con.commit()
cur.close()
con.close()
def main():
start_url = Queue.Queue() # 存放url的队列
result_queue = Queue.Queue() # 结果集队列
for i in range(1, 3):
page_url = 'http://data.stcn.com/list/djsj_%s.shtml' % i
start_url.put(page_url) # 将值插入队列中
# 构建线程
thread_list = []
for n in range(4): # 创建4 个线程
t_t = threading.Thread(target=get_news_url, args=(start_url, result_queue)) # 创建线程,调用get_news_url方法,args传入参数
thread_list.append(t_t)
for t in thread_list:
t.start()
start_url.join() # 就是当所有的url全部获取完,放入到结果集里才开始存入数据库,防止出现 插入数据库报错的情况
while result_queue.qsize(): # 返回队列的大小
save_news_mysql(result_queue.get()) # 将结果存入数据库中
if __name__ == "__main__":
main()
多进程和多线程的比较
总结,进程和线程还可以类比为火车和车厢:
线程在进程下行进(单纯的车厢无法运行)
一个进程可以包含多个线程(一辆火车可以有多个车厢)
不同进程间数据很难共享(一辆火车上的乘客很难换到另外一辆火车,比如站点换乘)
同一进程下不同线程间数据很易共享(A车厢换到B车厢很容易)
进程要比线程消耗更多的计算机资源(采用多列火车相比多个车厢更耗资源)
进程间不会相互影响,一个线程挂掉将导致整个进程挂掉(一列火车不会影响到另外一列火车,但是如果一列火车上中间的一节车厢着火了,将影响到该趟火车的所有车厢)
进程可以拓展到多机,进程最多适合多核(不同火车可以开在多个轨道上,同一火车的车厢不能在行进的不同的轨道上)
进程使用的内存地址可以上锁,即一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。(比如火车上的洗手间)-”互斥锁(mutex)”
进程使用的内存地址可以限定使用量(比如火车上的餐厅,最多只允许多少人进入,如果满了需要在门口等,等有人出来了才能进去)-“信号量(semaphore)”
使用多线程还是多进程?
了解到 Python 多线程的问题和解决方案,对于钟爱 Python 的我们,何去何从呢?
有句话用在这里很合适:
求人不如求己
哪怕再怎么厉害的工具或者武器,都无法解决所有的问题,而问题之所以能被解决,主要是因为我们的主观能动性。
对情况进行分析判断,选择合适的解决方案,不就是需要我们做的么?
对于 Python 中 多线程的诟病,我们更多的是看到它阳光和美的一面,而对于需要提升速度的地方,采取合适的方式。这里简单总结一下:
1、I/O 密集型的任务,采用 Python 的多线程完全没用问题,可以大幅度提高执行效率;
2、对于计算密集型任务,要看数据依赖性是否低,如果低,采用 ProcessPoolExecutor 代替多线程处理,可以充分利用硬件资源
3、如果数据依赖性高,可以考虑将关键的地方该用 C 来实现,一方面 C 本身比 Python 更快,另一方面,C 可以之间使用更底层的多线程机制,而完全不用担心受 GIL 的影响
大部分情况下,对于只能用多线程处理的任务,不用太多考虑,之间利用 Python 的多线程机制就好了,不用考虑太多
总结
没用十全十美的解决方案,如果有,也只能是在某个具体的条件之下,就像软件工程中,没用银弹一样。
面对真实的世界,只有我们自己是可以依靠的,我们通过学习了解更多,通过实践,感受更多,通过总结复盘,收获更多,通过思考反思,解决更多。这就是我们人类不断发展前行的原动力。
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