多处理
python的多处理模块允许您创建独立的进程，每个进程都有自己的内存和资源。这对于并行处理大型数据集或执行io密集型任务非常有用。
import multiprocessing
def worker(num):
print(f"Worker {num}: started")
# 执行一些耗时的任务
print(f"Worker {num}: finished")
if __name__ == "__main__":
jobs = []
for i in range(5):
p = multiprocessing.Process(target=worker, args=(i,))
jobs.append(p)
p.start()
for job in jobs:
job.join()
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异步编程
asyncio模块提供了对异步编程的支持，允许您编写在事件循环中运行的非阻塞代码。这对于处理网络请求、websocket和实时应用程序很有用。
import asyncio
async def main():
# 执行一些异步任务
await asyncio.gather(
fetch_data(),
process_data(),
send_results()
)
asyncio.run(main())
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线程
Python的线程模块允许您创建在同一进程中运行的轻量级线程。它们对于并行处理小任务和执行并发操作很有用。
import threading
def worker(num):
print(f"Thread {num}: started")
# 执行一些耗时的任务
print(f"Thread {num}: finished")
threads = []
for i in range(5):
t = threading.Thread(target=worker, args=(i,))
threads.append(t)
t.start()
for thread in threads:
thread.join()
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并发框架
除了标准库函数，还有许多第三方并发框架，提供了高级功能：
- Celery： 用于分布式任务队列和异步任务执行
- Luigi： 用于创建可重现的复杂工作流
- Dask： 用于大型分布式计算
事件循环
Python的事件循环是处理并发操作的核心。它是一个无限循环，轮询事件并调用适当的处理程序。理解事件循环对于编写高效的并发代码至关重要。
性能优化技巧
- 使用并行性： 利用多处理和线程来并行处理任务。
- 异步编程： 对于IO密集型操作，使用asyncio来避免阻塞。
- 减少GIL争用： Python的全局解释器锁(GIL)可以限制并发性，使用C扩展或Cython来避免这个问题。
- 使用并发框架： 第三方并发框架提供了优化工具和高级功能。
总结
Python并发编程的最新进展提供了强大的工具，可以提高应用程序性能并利用现代硬件。通过了解多处理、异步编程、线程、并发框架和事件循环，您可以创建高效、可扩展的并发系统。
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