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python3.6
threading和multiprocessing
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自从用多进程和多线程进行编程,一致没搞懂到底谁更快。网上很多都说python多进程更快,因为GIL(全局解释器锁)。但是我在写代码的时候,测试时间却是多线程更快,所以这到底是怎么回事?最近再做分词工作,原来的代码速度太慢,想提速,所以来探求一下有效方法(文末有代码和效果图)
这里先来一张程序的结果图,说明线程和进程谁更快
一些定义
并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生。并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一个程序的执行实例就是一个进程。
实现过程
而python里面的多线程显然得拿到GIL,执行code,最后释放GIL。所以由于GIL,多线程的时候拿不到,实际上,它是并发实现,即多个事件,在同一时间间隔内发生。
但进程有独立GIL,所以可以并行实现。因此,针对多核CPU,理论上采用多进程更能有效利用资源。
现实问题
在网上的教程里面,经常能见到python多线程的身影。比如网络爬虫的教程、端口扫描的教程。
这里拿端口扫描来说,大家可以用多进程实现下面的脚本,会发现python多进程更快。那么不就是和我们分析相悖了吗?
? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30import
sys,threading
from
socket
import
*
host
=
"127.0.0.1"
if
len
(sys.argv)
=
=
1
else
sys.argv[
1
]
portList
=
[i
for
i
in
range
(
1
,
1000
)]
scanList
=
[]
lock
=
threading.Lock()
print
(
'Please waiting... From '
,host)
def
scanPort(port):
try
:
tcp
=
socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp.connect((host,port))
except
:
pass
else
:
if
lock.acquire():
print
(
'[+]port'
,port,
'open'
)
lock.release()
finally
:
tcp.close()
for
p
in
portList:
t
=
threading.Thread(target
=
scanPort,args
=
(p,))
scanList.append(t)
for
i
in
range
(
len
(portList)):
scanList[i].start()
for
i
in
range
(
len
(portList)):
scanList[i].join()
谁更快
因为python锁的问题,线程进行锁竞争、切换线程,会消耗资源。所以,大胆猜测一下:
在CPU密集型任务下,多进程更快,或者说效果更好;而IO密集型,多线程能有效提高效率。
大家看一下下面的代码:
? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47import
time
import
threading
import
multiprocessing
max_process
=
4
max_thread
=
max_process
def
fun(n,n2):
#cpu密集型
for
i
in
range
(
0
,n):
for
j
in
range
(
0
,(
int
)(n
*
n
*
n
*
n2)):
t
=
i
*
j
def
thread_main(n2):
thread_list
=
[]
for
i
in
range
(
0
,max_thread):
t
=
threading.Thread(target
=
fun,args
=
(
50
,n2))
thread_list.append(t)
start
=
time.time()
print
(
' [+] much thread start'
)
for
i
in
thread_list:
i.start()
for
i
in
thread_list:
i.join()
print
(
' [-] much thread use '
,time.time()
-
start,
's'
)
def
process_main(n2):
p
=
multiprocessing.Pool(max_process)
for
i
in
range
(
0
,max_process):
p.apply_async(func
=
fun,args
=
(
50
,n2))
start
=
time.time()
print
(
' [+] much process start'
)
p.close()
#关闭进程池
p.join()
#等待所有子进程完毕
print
(
' [-] much process use '
,time.time()
-
start,
's'
)
if
__name__
=
=
'__main__'
:
print
(
"[++]When n=50,n2=0.1:"
)
thread_main(
0.1
)
process_main(
0.1
)
print
(
"[++]When n=50,n2=1:"
)
thread_main(
1
)
process_main(
1
)
print
(
"[++]When n=50,n2=10:"
)
thread_main(
10
)
process_main(
10
)
结果如下:
可以看出来,当对cpu使用率越来越高的时候(代码循环越多的时候),差距越来越大。验证我们猜想
CPU和IO密集型
1、CPU密集型代码(各种循环处理、计数等等)
2、IO密集型代码(文件处理、网络爬虫等)
判断方法:
1、直接看CPU占用率, 硬盘IO读写速度
2、计算较多->CPU;时间等待较多(如网络爬虫)->IO
3、请自行百度
以上这篇python多进程和多线程究竟谁更快(详解)就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持服务器之家。