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多线程比单线程快,是真的吗?

在Python中,可以通过多进程、多线程和多协程来实现多任务。难道多线程就一定比单线程快?本文详细介绍。

pyrhon视频教程栏目介绍多线程是否真的比单线程快。

事实上,Python 多线程另一个很重要的话题叫,GILGlobal Interpreter Lock,即全局解释器锁)。

多线程不一定比单线程快

在Python中,可以通过多进程、多线程和多协程来实现多任务。难道多线程就一定比单线程快?

下面我用一段代码证明我自己得观点。

'''
@Author: Runsen
@微信公众号: Python之王
@博客: https://blog.csdn.net/weixin_44510615
@Date: 2020/6/4
'''import threading, timedef my_counter():
    i = 0
    for _ in range(100000000):
        i = i+1
    return Truedef main1():
    start_time = time.time()    for tid in range(2):
        t = threading.Thread(target=my_counter)
        t.start()
        t.join()  # 第一次循环的时候join方法引起主线程阻塞,但第二个线程并没有启动,所以两个线程是顺序执行的

    print("单线程顺序执行total_time: {}".format(time.time() - start_time))def main2():
    thread_ary = {}
    start_time = time.time()    for tid in range(2):
        t = threading.Thread(target=my_counter)
        t.start()
        thread_ary[tid] = t    for i in range(2):
        thread_ary[i].join()  # 两个线程均已启动,所以两个线程是并发的

    print("多线程执行total_time: {}".format(time.time() - start_time))if __name__ == "__main__":
    main1()
    main2()复制代码

运行结果

单线程顺序执行total_time: 17.754502773284912多线程执行total_time: 20.01178550720215复制代码

我怕你说我乱得出来得结果,我还是截个图看清楚点

计算密集型

计算密集型任务的特点是要进行大量的计算,消耗CPU资源。

我们先来看一个简单的计算密集型示例:

'''
@Author: Runsen
@微信公众号: Python之王
@博客: https://blog.csdn.net/weixin_44510615
@Date: 2020/6/4
'''import time
COUNT = 50_000_000def count_down():
   global COUNT   while COUNT > 0:
       COUNT -= 1s = time.perf_counter()
count_down()
c = time.perf_counter() - s
print('time taken in seconds - >:', c)

time taken in seconds - >: 9.2957003复制代码

这个是单线程, 时间是9s, 下面我们用两个线程看看结果又如何:

'''
@Author: Runsen
@微信公众号: Python之王
@博客: https://blog.csdn.net/weixin_44510615
@Date: 2020/6/4
'''import timefrom threading import Thread

COUNT = 50_000_000def count_down():
   global COUNT   while COUNT > 0:
       COUNT -= 1s = time.perf_counter()
t1 = Thread(target=count_down)
t2 = Thread(target=count_down)
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
c = time.perf_counter() - s
print('time taken in seconds - >:', c)

time taken in seconds - >: 17.110625复制代码

我们程序主要的操作就是在计算, CPU没有等待, 而改为多线程后, 增加了线程后, 在线程之间频繁的切换,增大了时间开销, 时间当然会增加了。

还有一种类型是IO密集型,涉及到网络、磁盘IO的任务都是IO密集型任务,这类任务的特点是CPU消耗很少,任务的大部分时间都在等待IO操作完成(因为IO的速度远远低于CPU和内存的速度)。对于IO密集型任务,任务越多,CPU效率越高,但也有一个限度。常见的大部分任务都是IO密集型任务,比如Web应用。

总结:对于io密集型工作(Python爬虫),多线程可以大幅提高代码效率。对CPU计算密集型(Python数据分析,机器学习,深度学习),多线程的效率可能比单线程还略低。所以,数据领域没有多线程提高效率之说,只有将CPU提升到GPU,TPU来提升计算能力。

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以上就是多线程比单线程快,是真的吗?的详细内容,更多请关注其它相关文章!

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