python——多线程，多进程，协程

定义：

进程: 是对各种资源管理的集合，qq 要以一个整体的形式暴露给操作系统管理，里面包含对各种资源的调用，内存的管理，网络接口的调用等

线程: 是操作系统最小的调度单位，是一串指令的集合。

进程要想操作CPU，就必须要创建一个线程（进程中至少包含一个线程）

区别：

1.线程共享内存空间（共享数据等），进程的内存空间是独立的

2.同一进程的线程之间可以相互交流，2个进程之间的交流必须通过一个中间代理

3.线程可以操作和控制其他线程（同一进程下），进程只能操作和控制子进程。

对主线程的更改可能会影响到其他线程的工作，对父进程的更改（除非关闭）不会影响子进程。（子进程还可以派生子进程）

Python中的多线程

import threading

def run(n):
  print('运行线程',n)

for i in range(10):     # 创建10个线程
    t = threading.Thread(target=run, args=(i,))    # 线程运行的函数和参数
    t.setDaemon(True)   # 设置为守护线程（在主线程线程结束后自动退出，默认为False即主线程线程结束后子线程仍在执行）
    t.start()   # 启动线程

上述代码创建了10个“前台”线程，然后控制器就交给了CPU，CPU根据指定算法进行调度，分片执行指令。

更多方法：

start 线程准备就绪，等待CPU调度
setName 为线程设置名称
getName 获取线程名称
setDaemon 设置为后台线程或前台线程（默认）
如果是后台线程，主线程执行过程中，后台线程也在进行，主线程执行完毕后，后台线程不论成功与否，均停止
如果是前台线程，主线程执行过程中，前台线程也在进行，主线程执行完毕后，等待前台线程也执行完成后，程序停止
join 逐个执行每个线程，执行完毕后继续往下执行，该方法使得多线程变得无意义
run 线程被cpu调度后自动执行线程对象的run方法

互斥锁（Lock、RLock）

由于线程之间是进行随机调度，并且每个线程可能只执行n条执行之后，当多个线程同时修改同一条数据时可能会出现脏数据，所以，出现了线程锁 - 同一时刻允许一个线程执行操作。

import threading
import time

gl_num = 0

lock = threading.RLock()    # 定义线程锁


def Func():
    lock.acquire()      # 开始锁
    global gl_num
    gl_num += 1
    time.sleep(1)
    print(gl_num)
    lock.release()      # 结束锁


for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=Func)
    t.start()
    
"""
没有锁的时候打印:
>> 10,10,10,10,10,10,10,10,10,10

有锁的时候打印:
>> 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
"""

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信号量（Semaphore）

互斥锁同时只允许一个线程更改数据，而信号量锁是同时允许一定数量的线程更改数据，多个线程同时执行完毕。

import threading, time


def run(n):
    semaphore.acquire()     # 信号量锁开始
    time.sleep(1)
    print("当前运行线程为: %s" % n)
    semaphore.release()     # 结束


if __name__ == '__main__':

    num = 0
    semaphore = threading.BoundedSemaphore(5)    # 最多允许5个线程同时运行(5个5个一起出来)
    for i in range(20):
        t = threading.Thread(target=run, args=(i,))
        t.start()

事件（event）

python线程的事件用于主线程控制其他线程的执行，事件主要提供了两个方法：event.set()设定，event.clear()没设定。

event.wait()：等待设定
event.is_set()：判断是否设定

 1 import time,threading
 2 
 3 event = threading.Event()
 4 
 5 def lighter():
 6     count=0
 7     event.set()     #设定
 8     while True:
 9         if count<10 and count>=5:
10             event.clear()   #清除设定
11             print("\033[41;1m红灯\033[0m")
12             time.sleep(1)
13         elif count>10:
14             count=0
15             event.set()
16         else:
17             print("\033[42;1m绿灯\033[0m")
18             time.sleep(1)
19         count+=1
20 
21 def car(name):
22     while True:
23         if event.is_set():  #判断是否设定
24             print("\033[32;1m[%s] run...\033[0m"%name)
25             time.sleep(1)
26         else:
27             print('\033[31;1m [%s] stop...'%name)
28             event.wait()    #等待设定
29             print('\033[33;1m [%s]走咯'%name)
30 
31 
32 light=threading.Thread(target=lighter,)
33 
34 light.start()
35 
36 car1=threading.Thread(target=car,args=('Tesla',))
37 
38 car1.start()

红绿灯