線程-Thread

進(jìn)程是計(jì)算機(jī)中最小的資源分配單位，創(chuàng)建一個進(jìn)程，操作系統(tǒng)需要向其分配一定的內(nèi)存資源。所以進(jìn)程對于操作系統(tǒng)來說還是有一定的負(fù)擔(dān)。

線程是計(jì)算機(jī)中被CPU調(diào)度的最小單位，進(jìn)程中的代碼是由線程來完成的，每個進(jìn)程可以有多個線程，但是至少要有一個線程。

線程是一個輕量級概念，它沒有屬于自己的資源。同一個進(jìn)程中的所有的線程的資源是共享的。在Python中，一個進(jìn)程中的多個線程無法并行，只能并發(fā)執(zhí)行（Java,C++, C#等C語言中是可以的），主要是因?yàn)镻ython屬于解釋型語言，而Java，C語言屬于編譯型語言，Python中有獨(dú)有的GIL（Global Interpreter Lock）全局解釋器鎖。

編譯型語言：程序在執(zhí)行之前需要一個專門的編譯過程，把程序編譯成 為機(jī)器語言的文件，運(yùn)行時不需要重新翻譯，直接使用編譯的結(jié)果就行了。而相對的,解釋性語言編寫的程序不進(jìn)行預(yù)先編譯，以文本方式存儲程序代碼。在發(fā)布程序時，看起來省了道編譯工序。但是，在運(yùn)行程序的時候，解釋性語言必須先解釋再運(yùn)行。

線程和進(jìn)程之間的區(qū)別主要在于：

占用的資源

調(diào)度的效率

資源是否共享

創(chuàng)建線程與創(chuàng)建進(jìn)程的操作幾乎相同：

為什么說線程是輕量級的概念呢？

結(jié)果顯而易見的。

守護(hù)線程-setDaemon

守護(hù)線程是指在程序運(yùn)行的時候在后臺提供一種通用服務(wù)的線程。

守護(hù)線程的特性在進(jìn)程中已經(jīng)有過闡述，守護(hù)線程和守護(hù)進(jìn)程其實(shí)差不多，但還是有些許差別：

從結(jié)果可以看出，守護(hù)線程并沒有像進(jìn)程一樣，在主進(jìn)程的代碼結(jié)束之后便結(jié)束，反而等全部線程執(zhí)行完畢之后再結(jié)束。因?yàn)樵谕粋€進(jìn)程中，多個線程的資源是共享的，因此守護(hù)線程的守護(hù)對象應(yīng)該是全部線程而不是進(jìn)程（進(jìn)程的代碼也要靠線程來執(zhí)行）

當(dāng)同時滿足以下兩個條件時，就會出現(xiàn)線程的安全問題①多個線程在操作共享的數(shù)據(jù)；②操作共享數(shù)據(jù)的線程代碼有多條。

舉例：

從一百到十萬結(jié)果基本上都是0，但是當(dāng)循環(huán)次數(shù)擴(kuò)大到100萬的時候，問題就開始顯現(xiàn)了：

和進(jìn)程修改共享數(shù)據(jù)的原理是一樣的，多個線程多個代碼對同一個共享數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，次數(shù)足夠大時難免會出現(xiàn)同時操作的現(xiàn)象，自然而然就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)的誤差的問題。所以可以引入線程鎖Lock的概念方法，進(jìn)程鎖Lock的原理為同一時刻只允許一個進(jìn)程對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，線程鎖Lock的原理就是同一時刻只允許一個線程對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

這樣就保護(hù)了數(shù)據(jù)安全，但是時間相對來說就長了很多很多

遞歸鎖-RLock

遞歸鎖的講解需要引入“哲學(xué)家吃面問題”

所謂哲學(xué)家吃面問題就是每個哲學(xué)家必須要搶到叉子和面條才能夠繼續(xù)使程序繼續(xù)進(jìn)程，否則程序就會陷入死鎖狀態(tài)。也就是有兩把鎖，線程需要同時拿到兩把才能夠程序繼續(xù)運(yùn)行，否則一把鎖被一個線程拿到，另一把鎖被另一個線程拿到，這樣兩把鎖就無法同時解鎖，就進(jìn)入死鎖狀態(tài)。

寫一個死鎖程序：

當(dāng)eat1激活了noodle_lock之后，eat2的noodle_lock必須等到ea1釋放才能激活。而eat1代碼順序?yàn)橄让鏃l后叉子，eat2代碼順序?yàn)橄炔孀雍竺鏃l，所以在相同反應(yīng)的情況下，哲學(xué)家2搶到面條的同時，哲學(xué)家3搶到了叉子，兩個人同時搶到更靠近自己的東西，誰也不放手，表現(xiàn)為程序無法進(jìn)行下去，也就是死鎖現(xiàn)象。（為什么要用eat1和eat2兩個方法，而不是只用eat1一個方法？是因?yàn)樾枰幸粋€偏向值，eat1更偏向面條，所以哲學(xué)家1和2更容易搶到面條，eat2更偏向叉子，所以哲學(xué)家3和4更容易搶到叉子。如果只用一個eat，那么表現(xiàn)為哲學(xué)家們按順序吃面條（同步））

而且解鎖的順序也頗為講究，采用后進(jìn)先出法，具體表現(xiàn)為以下的圖，第一道門開了鎖進(jìn)去，再開第二道鎖再進(jìn)去，那么出來的時候需要鎖門，鎖門就要先鎖里面的門，不然都出來了還怎么鎖里面的門呢？

為了解決死鎖現(xiàn)象，threading模塊中還提供了RLock遞歸鎖的方法，

當(dāng)多個線程同時搶多把鎖的時候就會出現(xiàn)死鎖的現(xiàn)象。其實(shí)遞歸鎖也不是一個很好地解決方案，死鎖現(xiàn)象的發(fā)生不是互斥鎖的原因，而是程序猿/媛的邏輯出現(xiàn)了問題。



審核編輯：劉清