Python中的多线程和多进程处理函数

Python是一种解释型语言，在单线程下一次只能执行一个任务。然而，在某些情况下，我们需要同时处理多个任务，这时候就需要用到多线程和多进程处理函数。本文将对Python中的多线程和多进程处理函数进行介绍。

一、多线程

多线程是指在同一程序中运行多个线程，每个线程都可以执行不同的任务。多线程可以提高程序的运行效率，提高系统资源的利用率。Python中的多线程实现非常简单，主要有两种方式：使用_thread模块和使用threading模块。

1.使用_thread模块

主要使用_thread.start_new_thread()函数来实现多线程。_thread.start_new_thread()函数需要多传入一个函数名和一个参数列表，相当于启动一个新的线程。

示例代码：

import _thread
import time
def print_time(threadName, delay):
   count = 0
   while count < 5:
      time.sleep(delay)
      count += 1
      print("%s: %s" % ( threadName, time.ctime(time.time()) ))

try:
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-1", 2, ) )
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-2", 4, ) )
except:
   print("Error: 无法启动线程")

while 1:
   pass

运行代码后，可以看到程序同时启动了两个线程，每个线程会执行5次print_time函数，每次执行间隔2秒或4秒。

2.使用threading模块

使用threading模块可以更方便地创建和管理线程。通过创建Thread类的实例来创建线程，必须传入一个函数名作为参数。使用start()方法来启动线程。

示例代码：

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 ("开始线程：" + self.name)
      print_time(self.name, self.delay, 5)
      print ("退出线程：" + self.name)

def print_time(threadName, delay, counter):
   while counter:
      time.sleep(delay)
      print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
      counter -= 1

# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 2)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 4)

# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()

print ("退出主线程")

运行代码后，可以看到程序同时启动了两个线程，每个线程会执行5次print_time函数，每次执行间隔2秒或4秒。

二、多进程

多进程是指在同一程序中运行多个进程，每个进程相互独立，每个进程都可以执行不同的任务。多进程可以提高程序的运行效率，提高系统资源的利用率。Python中的多进程实现非常简单，主要有两种方式：使用multiprocessing模块和使用os模块。

1.使用multiprocessing模块

使用multiprocessing模块可以更方便地创建和管理进程。通过创建Process类的实例来创建进程，必须传入一个函数名作为参数。使用start()方法来启动进程。

示例代码：

import multiprocessing
import time

def print_time(processName, delay):
   count = 0
   while count < 5:
      time.sleep(delay)
      count += 1
      print("%s: %s" % ( processName, time.ctime(time.time()) ))

if __name__ == '__main__':
   # 创建新进程
   process1 = multiprocessing.Process(target=print_time, args=("Process-1", 2))
   process2 = multiprocessing.Process(target=print_time, args=("Process-2", 4))

   # 开启新进程
   process1.start()
   process2.start()

   # 等待进程执行完成
   process1.join()
   process2.join()

   print("退出主进程")

运行代码后，可以看到程序同时启动了两个进程，每个进程会执行5次print_time函数，每次执行间隔2秒或4秒。

2.使用os模块

使用os模块可以更底层地创建和管理进程。使用os.fork()函数可以创建子进程。

示例代码：

import os
import time

def print_time(processName, delay):
   count = 0
   while count < 5:
      time.sleep(delay)
      count += 1
      print("%s: %s" % ( processName, time.ctime(time.time()) ))

pid = os.fork()

if pid == 0:
   print_time("子进程", 2)
else:
   print_time("父进程", 4)

print("退出主进程")

运行代码后，可以看到程序同时启动了两个进程，每个进程会执行5次print_time函数，每次执行间隔2秒或4秒。

总结

多线程和多进程都是提高程序运行效率的有效手段。多线程适合于I/O密集型任务，可以有效解决阻塞问题；多进程适合于CPU密集型任务，可以充分利用多核CPU资源。在选择多线程或多进程时，要根据实际情况进行综合考虑，选择最适合的方式。