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Python 中的執行緒與多重處理:何時選擇哪一個?

DDD
發布: 2024-10-31 08:10:29
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Threading vs. Multiprocessing in Python: When to Choose Which?

理解線程和多處理之間的區別

背景:
在Python中,並發和並行可以是透過線程和多處理模組實現。然而,理解每個模組的細微差別和正確用法可能具有挑戰性。

執行緒與多處理要點:

  • 執行緒:涉及在單一行程中建立多個執行緒。這些執行緒共享記憶體和其他資源,可以實現快速通信,但可能會導致共享資料的競爭條件。
  • 多處理: 建立多個進程,每個進程都有自己的記憶體和資源。進程不共享內存,導致通信速度較慢,但消除了競爭條件並提供了更好的多核利用率。

何時使用執行緒與多重處理:

  • 在下列情況下使用執行緒:

    • 在下列情況下使用執行緒:
  • 程式碼受CPU 限制,且不需要大量共享資料(例如網頁伺服器、GUI)。

    • 在以下情況下使用多處理:
    任務是 CPU 密集的,並受益於核心級並行性。
大量計算在具有適當 GIL 處理的自訂庫中執行。


Python 的 GIL 和執行緒:Python 的全域解釋器鎖定 (GIL) 限制相同進程中的執行緒同時執行 Python 程式碼。這限制了使用多個執行緒進行 CPU 密集型操作時的效能提升。

  • 資源管理:
執行緒:建立和銷毀比進程更容易、更便宜.

進程:更昂貴,但允許獨立的資源管理和記憶體隔離。

  • 共享資料:
執行緒:預設共享內存,導致潛在的競爭條件。

進程:不共享記憶體。資料傳輸需要序列化和反序列化(pickling)。

  • 其他功能:

多處理提供了執行緒中不可用的功能,例如進程池,共享記憶體物件和佇列。

  • 最佳實踐:
  • 使用獨立作業設計程式碼,避免共享資料以最大限度地提高效能。
使用concurrent.futures實現執行緒與進程之間的無縫切換。

採用鎖定和同步機制(鎖定、信號量)來實現複雜場景下的手動資料共享。

延伸閱讀:
  • [Python 中的同時與多處理](https://realpython.com/python-concurrency/)
  • [Python 多執行緒與多處理](https://www. thepythoncorner.com /2018/06/python-multithreading-vs-multiprocessing-indepth-tutorial/)
  • [Python 中的GIL 和多執行緒](https://www.oreilly.com/library/view /python-in- a/0596001886/re278.html)

以上是Python 中的執行緒與多重處理:何時選擇哪一個?的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:php.cn
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