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python学习笔记——拾

时间:2017-10-18 17:36:19      阅读:227      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:自己的   性能   进程锁   判断   async   技术   状态   服务   模式   

多进程,进程queue,pipe管道,进程锁,进程池,协程,5种网络模式(阻塞io,非阻塞io,信号驱动io,io多路复用,异步io)

 

多进程

import multiprocessing 

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每个进程都会由他的父进程进行启动

windows中是pycharm

linux中是 multiprocessing 

获得进程id

import os
#获取子进程id
print(os.getppid())
#获取父进程id
print(os.getpid())

输出

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进程queue 数据不是共享 

同一个进程中的线程 内存是共享的 用之前的线程队列传输数据

但是进程之间内存不是共享的,进程之间的数据通信就用到了

进程queue,它和线程queue不一样,它是相当于复制了一份在其他进程中。

from multiprocessing import Process, Queue

 

def f(qq):
   #在子进程中给 进程queue添加数据
    qq.put([42, None, ‘hello‘])

if __name__ == ‘__main__‘:
    #在父进程中创建一个进程queue队列
    q = Queue()
   #创建一个进程对象,进程queue作为参数放入进去
    p = Process(target=f, args=(q,))
   #启动一个进程
    p.start()
    print(q.get())
    p.join()

 

输出如下:

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pipe管道 数据不是共享,只是复制一份

两个进程之间的通信 还可以用到管道 pipe 类似于scoket一个发一个收

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manager进程数据共享

from multiprocessing import Process, Manager
def f(d, l):
    ‘‘‘此方法用于被进程执行‘‘‘
    d[1] = ‘1‘
    d[‘2‘] = "wwwww"
    l=["A","B"]
    print(l,d)

if __name__ == ‘__main__‘:
    #等于   manager= Manager()
    with Manager() as manager:
        d = manager.dict() #创建一个字典用于进程之间的数据共享
        l = manager.list()#创建一个列表用于进程之间的数据共享
        p_list = [] #为了循环join的列表
        for i in range(10):#循环10次创建10个进程
            p = Process(target=f, args=(d, l))#创建进程 把字典和列表传进去
            p.start()
            p_list.append(p)
        for res in p_list:
            res.join()
        print(d)
        print(l)

 

进程锁

进程锁存在的目的是为了 多个进程打印数据时不会乱

保证每个进程同一时间单独占一块屏幕

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进程池 

进程池的作用 多进程时机器开销很大 进程池保证在这段代码在同一时间

运行进程的个数,避免系统开销过大而挂掉

线程是没有线程池的,因为它的开销很小。需要可以用信号量自己写一个

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协程

协程被称为微线程,是一种用户级的轻量级线程,拥有自己的寄存器上下文和栈

可以对任务不停的上下切换。并独立保存上次离开的位置,避免串行 阻塞 造成的时间浪费,从而大幅度提高效率。

效果类似于多线程,却又不同

1.在切换时

不管进程或者线程 每次阻塞 切换都需要系统调用,先让cpu跑操作系统的调用程序,然后再由调度程序判断跑那个 线程或进程

但协程是程序自身控制的,就没有了线程切换的开销。和多线程比,线程的数量越多,协程的优势就越明显。

2.线程锁(互斥锁)

协程因为只有一个线程,所以也不存在同时写变量冲突,在协程中不需要加锁,只判断状态就好,说以效率比多线程高很多。

利于cpu多核时 可以多进程+协程 充分利用了多核,又发挥了协程的高效率。

 

手动协程 greenlet

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协程 超级自动版 gevent  最常用

封装了手动协程(greenlet),在遇到io操作时,会自动切换到下一个方法,当下一个方法遇到io操作时,又切换回去。这就避免了因为等待io执行而造成的时间浪费。

如下图 线程正常串行遇到io就等待 总共需要3秒,而协程只需要2秒

如果协程方法需要参数,参照如下 f是方法,后边是参数

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最简单的爬取网页 相当于下载  

利用了协程

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协程实现socekt

客户端

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服务端

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事件驱动型 

现在的ui编程都是事件驱动型的

点击一个任务,比如打开一个文本。会把这个事件放入一个队列中去,

然后有一个线程去处理队列中的事件。这样就避免了 鼠标或者键盘引起的阻塞。

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linux举例

内存空间分为

内核空间 操作系统内核运行的空间

独立于普通的应用程序 可以访问底层硬件 受保护的内存空间

用户空间

运行程序运行的空间

内核空间的内存 用户空间的内存不是共享的

在写scoket,发送数据时,发现程序不是立刻发送,而是等待缓存的阈值满了之后才发送。这是因为 内核空间 需要把数据拷贝到 用户空间,这些数据拷贝操作所带来的 CPU 以及内存开销是非常大的,所以才有了缓存。数据攒多了,一起发送。

一次IO访问(以read举例),数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区中,然后才会从操作系统内核的缓冲区拷贝到应用程序的地址空间。所以说,当一个read操作发生时,它会经历两个阶段:
1. 等待数据准备 (Waiting for the data to be ready)
2. 将数据从内核拷贝到进程中 (Copying the data from the kernel to the process)

因为以上两种方式,所以产生了以下5种网络模式

 

阻塞io 单线程下,只能维护一个scoket链接 等待数据和拷贝数据两个阶段都属于阻塞状态

 

非阻塞io 单线程下,当用户进程发出reav操作的时候,如果内核的数据没有准备好,不会阻塞,而是返回error。

 

信号驱动io

 

IO多路复用

特点:在单线程成下,可以循环维护多个scoket连接,任意一个数据准备就绪,就会返回给用户 拷贝数据于阻塞状态

 

io多路复用的三种模式:

select()几乎在所有的平台都支持,默认只能维护1024个scoke t。

另外有如果有1000个连接,只有最后一个连接返回数据。那么会循环9999次,很浪费性能。

 

poll()属于过度阶段

 

epoll()不支持windows 支持linux

 nigix 说是异步io  其实是io多路复用  epoll模式

有点 如果有1000个连接,有一个连接有数据,内核会告诉哪个连接有数据,用户直接获取即可。

异步io 不会对用户进程产生阻塞,内核会等待数据准备完成,然后将数据拷贝到用户内存,当这一切都完成之后,内核才会给用户发送信号,告诉read操作完成了。没有任何阻塞。

异步io用的很少 有个专门的模块asyncio

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原文地址:http://www.cnblogs.com/HL-blog/p/7687797.html

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