Python多线程并发与多进程详解:资源管理与GIL限制

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在本篇关于Python多线程的文章中,首先回顾了进程与线程的区别与联系。进程和线程都是多任务编程的手段,它们共同运行在一个进程中,但线程共享进程的资源,而进程有自己的独立内存空间,因此进程比线程消耗资源更多。进程间通信(IPC)通常使用不同的机制,如管道或消息队列,而线程则主要依赖全局变量进行同步。 文章重点讨论了服务器模型,其中区分了循环模型(单线程模型,同一时刻只处理一个请求)和并发模型,后者包括IO并发,通过多进程或多线程来同时处理多个IO任务以及任何其他任务。基于`fork`的多进程并发程序示例中,每当有新的客户端连接,就会创建一个新的进程来处理。 接着,文章转向了多线程并发,指出相比多进程,它消耗资源较少,但线程在共享资源时需要更加谨慎,特别是在Python中,由于全局解释器锁(GIL)的存在,虽然网络延迟较高,多线程并发仍是一种可行的解决方案。实现步骤包括创建套接字、绑定监听、接受请求时创建新线程,以及主线程继续接收请求。 具体实现中,涉及到了Python的`threading`模块,比如创建子线程、处理异常和错误日志。同时提到了不同类型的服务器类,如SocketServer中的TCP和UDP服务器,以及它们如何结合ForkingMixIn或ThreadingMixIn来实现多线程支持。HTTPServer的使用也被提及,包括处理GET和POST请求、设置响应头以及Cookie的管理。 此外,文章还介绍了socket编程的基础概念,包括TCP/IP套接字、HTTP请求和响应的处理,以及如何使用异步I/O(如yield和greenlet库)来提高效率。最后,提到greenlet和gevent这样的库可以用来实现更细粒度的并发控制,以及如何利用它们来暂停和恢复线程执行。 总结来说,本文主要讲解了Python中的多线程并发编程技术,包括进程与线程的区别、服务器模型的选择、多线程实现方法以及相关库的使用,为读者提供了一个从理论到实践的完整指南。