Python提供了多种实现并发编程的方式,其中多线程和多进程是最常见的两种。多线程适用于I/O密集型任务,而多进程更适合CPU密集型任务。
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在Python中,使用threading模块可以轻松创建多线程程序。通过定义一个目标函数并将其传递给Thread类,就可以启动多个线程同时执行任务。需要注意的是,由于全局解释器锁(GIL)的存在,多线程在处理CPU密集型任务时并不能真正实现并行计算。
对于需要真正并行计算的场景,可以考虑使用multiprocessing模块。该模块提供了Process类,允许创建独立的进程。每个进程都有自己的Python解释器和内存空间,因此能够绕过GIL的限制,充分利用多核CPU的优势。
多线程和多进程的选择应根据具体需求来决定。如果任务主要是等待外部资源(如网络请求或文件读写),多线程是更高效的选择;如果任务需要大量计算,多进程则更为合适。
除了基本的线程和进程管理,还可以使用线程池和进程池来优化资源利用率。通过concurrent.futures模块,可以方便地实现这些功能,提升程序的性能和可维护性。
在编写并发程序时,还需要注意数据同步和资源竞争的问题。使用锁(Lock)、信号量(Semaphore)等机制可以避免多个线程或进程同时修改共享数据导致的错误。