python线程安全及多进程多线程实现方法详解

关于“python线程安全及多进程多线程实现方法详解”的攻略，我们可以从以下几个方面进行讲解：

一、线程安全的概念及实现方式

线程安全指的是多个线程访问同一段代码时，不会出现数据错乱或异常的情况。而实现线程安全的方式有很多种，比如使用锁（Lock）、信号量（Semaphore）、临界区（Critical Section）等方式。其中，我们通常使用锁来实现线程安全。

下面是一个使用锁实现线程安全的示例代码：

import threading

# 初始化锁
lock = threading.Lock()

count = 0

# 定义加1的函数
def add():
    global count
    for i in range(100000):
        lock.acquire()  # 获取锁
        count += 1
        lock.release()  # 释放锁

# 定义减1的函数
def sub():
    global count
    for i in range(100000):
        lock.acquire()  # 获取锁
        count -= 1
        lock.release()  # 释放锁

# 创建两个线程，分别执行加1和减1的函数
t1 = threading.Thread(target=add)
t2 = threading.Thread(target=sub)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

print(count)

在上面的代码中，我们使用了锁的方式来保证了线程安全。具体实现过程是：在需要进行线程安全操作的代码块前，调用lock.acquire()获取锁，在代码块结束之后再调用lock.release()释放锁。

二、Python多进程的实现方式

Python多进程的实现方式有很多种，其中最常用的方式是使用内置的multiprocessing模块。使用该模块可以方便地创建多进程，并对进程间通信、同步等进行管理。

下面是一个使用multiprocessing模块创建多进程的示例代码：

import multiprocessing

# 定义一个函数，用于计算1~n的和
def sum(n):
    res = 0
    for i in range(n + 1):
        res += i
    return res

# 创建两个进程，分别计算1~100和1~500的和
p1 = multiprocessing.Process(target=sum, args=(100,))
p2 = multiprocessing.Process(target=sum, args=(500,))

p1.start()
p2.start()

p1.join()
p2.join()

print(p1.exitcode, p1.exitcode)

在上面的代码中，我们首先定义了一个用于计算1~n的和的函数sum()，然后使用multiprocessing模块创建了两个进程，分别计算1~100和1~500的和。

在创建进程对象时，我们通过target参数指定进程要执行的函数，通过args参数传递函数的参数。在进程执行结束后，我们可以使用exitcode属性获取进程的退出码。

三、Python多线程的实现方式

Python多线程的实现方式与多进程类似，同样也是使用内置的threading模块。使用该模块可以方便地创建多线程，并对线程间通信、同步等进行管理。

下面是一个使用threading模块创建多线程的示例代码：

import threading
import time

# 定义一个线程类
class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, name, count):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name = name
        self.count = count

    # 线程运行的主体函数
    def run(self):
        for i in range(self.count):
            print(self.name, i)
            time.sleep(1)

# 创建两个线程并启动
t1 = MyThread("thread1", 5)
t2 = MyThread("thread2", 10)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

在上面的代码中，我们自定义了一个线程类MyThread，并在其中重写了run()方法，用于实现线程的主体函数。然后通过创建两个线程对象，并调用start()方法启动线程。

在线程执行的主体函数中，我们使用print()函数输出线程名和循环变量的值，并通过time.sleep()函数模拟线程执行耗时。最后，在主线程中使用join()方法等待两个线程执行完毕。