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进程与线程问题相信大家应该都不陌生了吧,而今天我们就一起来了解一下,python编程开发中的线程问题应该如何解决。
竞态条件:正如我们已经讨论过的,线程具有共享的内存空间,因此它们可以访问共享变量。当多个线程试图通过同时更改同一个变量时,就会出现竞态条件。线程调度程序可以在线程之间任意切换,因此,我们无法知晓线程将试图更改数据的顺序。这可能导致两个线程中的任何一个出现不正确的行为,特别是如果线程决定基于变量的值执行某些操作时。为了防止这种情况的发生,可以在修改变量的代码段周围放置互斥锁,这样,一次只能有一个线程可以写入变量。
饥饿:当线程在更长的时间内被拒绝访问特定资源时,就会发生饥饿,因此,整个程序速度就会变慢。这可能是涉及不良的线程调度算法的意外副作用。
死锁:过度使用互斥锁也有一个缺点,它可能会在程序中引入死锁。死锁是一个线程等待另一个线程将锁释放,但另一个线程需要一个资源来完成一个线程所持有的锁。这样,两个线程都会停止,程序也随之停止。死锁可以被看作是饥饿的一种极端情况。要避免这种情况,我们必须小心不要引入太多相互依赖的锁。
活锁:活锁是指线程在循环中继续运行,但没有任何进展。这也是由于涉及不良和互斥锁的使用不当造成的。
区别、优点和缺点
线程在同一个内存空间中运行;进程有独立的内存。
从之前的一点开始:线程之间共享对象更容易,但问题的另一面是,你必须采取额外的措施来进行对象同步,确保两个线程不会同时写入同一个对象,不会发生竞态条件。
由于对象同步增加了编程开销,多线程编程更容易出错。而另一方面,多进程编程则很容易实现。
与进程相比,线程的开销更低;生成进程比线程花费更多的时间。
由于Python中GIL的局限性,线程无法利用多个CPU内核实现真正的并行化。而多进程则没有任何这样的限制。
进程调度由OS处理,而线程调度由Python解释器来完成。
子进程是可中断、可终止的,而子线程则不是。你必须等待线程终止或join。
从所有这些讨论中,我们可以得出以下结论:
线程应该用于涉及IO或用户交互的程序。
多进程应该用于计算密集型程序。
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