本文主要是介绍day05-多任务-正则-装饰器,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
一、多任务
1-进程和线程
进程是操作系统分配资源的最小单元
线程执行程序的的最小单元
线程依赖进程,可以获取进程的资源
一个程序执行 先要创建进程分配资源,然后使用线程执行任务
默认情况下一个进程中有一个线程
2-多任务介绍
运行多个进程或线程执行代码逻辑
多个进程或线程同时执行叫做并行执行
多个进程或线程交替执行叫做并发执行
必行还是并发有cpu个数决定
5个进程 cpu核心是3个 计算时时并发执行 5个进程需要抢占cpu资源,谁抢到谁执行代码计算
5个进程 cpu核心10个 计算时时并行执行 不需要抢占资源,没个进程都已一个独立的cpu核心使用完成计算
多任务在执行计算时,可以执行的同一的计算任务,也可以执行不同的任务
3-多进程
多进程实现多任务就是创建多个进程执行任务函数
任务1 唱歌 任务2 跳舞 任务3 弹吉他
不使用多任务执行
程序执行顺序是从上往下依次执行,如果上一个函数没有执行完成,那么下一个函数,不会被执行
使用多进程实现多任务
import time from multiprocessing import Process def cook():print('做饭')time.sleep(4)print('饭已做好') def clean():print('扫地')time.sleep(4)print('打扫完成') def play():print('玩游戏') if __name__ == '__main__':# 创建进程p1 = Process(target=cook)p2 = Process(target=clean)p3 = Process(target=play) # 执行进程p1.start()p2.start()p3.start()
I-任务中的参数传递
import time from multiprocessing import Process def cook(name):print(f'做{name}')time.sleep(4)print('饭已做好') def clean(a,b,c):print(f'打扫{a},{b},{c}')time.sleep(4)print('打扫完成') def play(name):print(f'玩{name}游戏') if __name__ == '__main__':# 创建进程p1 = Process(target=cook,args=['红烧肉'])p2 = Process(target=clean,kwargs={'a':'客厅','b':'厨房','c':'卧室'})p3 = Process(target=play,args=['dota']) # 执行进程p1.start()p2.start()p3.start()
II-获取进程编号
-
getpid
-
getppid
import time from multiprocessing import Process import os def cook(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前子进程编号{num}') # 获取父进程编号p_num = os.getppid()print(f'当前子进程父进程编号{p_num}') print(f'做{name}')time.sleep(4)print('饭已做好') def clean(a,b,c):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前子进程编号{num}')# 获取父进程编号p_num = os.getppid()print(f'当前子进程父进程编号{p_num}') print(f'打扫{a},{b},{c}')time.sleep(4)print('打扫完成') def play(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前子进程编号{num}')# 获取父进程编号p_num = os.getppid()print(f'当前子进程父进程编号{p_num}') print(f'玩{name}游戏') if __name__ == '__main__':# 创建子进程p1 = Process(target=cook,args=['红烧肉'])p2 = Process(target=clean,kwargs={'a':'客厅','b':'厨房','c':'卧室'})p3 = Process(target=play,args=['dota'])# 执行进程p1.start()p2.start()p3.start() # 主进程自己的任务print('主进程')# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前主进程编号{num}')
主进程默认情况下是等待子进程结束后在结束整个进程的
也可以通过exit()方法强制退出主进程,所有进程都结束
III-保证进程的执行顺序
会影响执行效率
如果进程之间没有对应的数据传递关系,可以不用保证顺序,多个进程可以同时执行
如果进程之间有数据传递需求,就要保证执行顺序,通过join操作,但是该操作会影响执行效率
import time from multiprocessing import Process import os def cook(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前子进程编号{num}') # 获取父进程编号p_num = os.getppid()print(f'当前子进程父进程编号{p_num}') print(f'做{name}')time.sleep(4)print('饭已做好') def clean(a,b,c):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前子进程编号{num}')# 获取父进程编号p_num = os.getppid()print(f'当前子进程父进程编号{p_num}') print(f'打扫{a},{b},{c}')time.sleep(4)print('打扫完成') def play(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前子进程编号{num}')# 获取父进程编号p_num = os.getppid()print(f'当前子进程父进程编号{p_num}') print(f'玩{name}游戏') if __name__ == '__main__':# 创建子进程p1 = Process(target=cook,args=['红烧肉'])p2 = Process(target=clean,kwargs={'a':'客厅','b':'厨房','c':'卧室'})p3 = Process(target=play,args=['dota'])# 执行进程p1.start()# 使用jion方法保证执行顺序 变成单任务p1.join()p2.start()p2.join()p3.start()p3.join() # 主进程自己的任务print('主进程')# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前主进程编号{num}')
IV-进程间的数据不共享
每个进程的资源时独立。数据就不共享
from multiprocessing import Process a = 1 def func1():global aa = a + 1print(f'子进程1中的a:{a}') def func2():global aa = a + 1print(f'子进程2中的a:{a}') if __name__ == '__main__': # 创建进程p1 = Process(target=func1)p2 = Process(target=func2) p1.start()p2.start() print(f'主进程中的a:{a}')
4-多线程
线程依赖进程,可以创建一个进程,在一个进程下创建多个线程执行任务
# 多线程实现多任务 import time from threading import Thread import os def cook(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}') print(f'做{name}')time.sleep(4)print('饭已做好') def clean(a,b,c):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}') print(f'打扫{a},{b},{c}')time.sleep(4)print('打扫完成') def play(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}') print(f'玩{name}游戏') if __name__ == '__main__': # 创建线程t1 = Thread(target=cook,args=['梅菜扣肉'])t2 = Thread(target=clean,kwargs={'a':'客厅','b':'厨房','c':'卧室'})t3 = Thread(target=play,args=['魔兽世界']) t1.start() t2.start() t3.start() num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}')
线程任务传参
# 多线程实现多任务 import time from threading import Thread import os def cook(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}') print(f'做{name}')time.sleep(4)print('饭已做好') def clean(a,b,c):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}') print(f'打扫{a},{b},{c}')time.sleep(4)print('打扫完成') def play(name):# 使用os模块获取当前进程编号num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}') print(f'玩{name}游戏') if __name__ == '__main__': # 创建线程t1 = Thread(target=cook,args=['梅菜扣肉'])t2 = Thread(target=clean,kwargs={'a':'客厅','b':'厨房','c':'卧室'})t3 = Thread(target=play,args=['魔兽世界']) t1.start() t2.start() t3.start() num = os.getpid()print(f'当前进程编号{num}')
线程执行任务顺序保证
线程的执行顺序也是无序的,如果需要保证线程执行顺讯也是通过join保证
from threading import Thread import os def sing(username,singname):print(f'线程1的编号{os.getpid()}')print(f'唱{username}的{singname}歌') def dance(name):print(f'线程2的编号{os.getpid()}')print(f'跳{name}舞') def tanzou():print(f'线程3的编号{os.getpid()}')print('弹吉他') if __name__ == '__main__':# 创建线程传递参数t1 = Thread(target=sing,kwargs={'username':'凤凰传奇','singname':'月亮之上'})t2 = Thread(target=dance,args=['圆桌舞'])t3 = Thread(target=tanzou) t1.start()t1.join()t2.start()t2.join()t3.start()t3.join()
线程键共享数据
多个线程是在一个进程下运行,他们可以使用同一个进程下的资源
from threading import Thread a = 1 def func1():global aa = a + 1print(f'线程中的a:{a}') def func2():global aa = a + 1print(f'线程中的a:{a}') if __name__ == '__main__': # 创建进程t1 = Thread(target=func1)t2 = Thread(target=func2) t1.start()t2.start() print(f'主进程中的a:{a}')
当共享数据是,多个线程操作同一个数据,那么有可能会因为资源抢占造成计算错误
可以通过join保证数据能完整计算
from threading import Thread a = 0 def func1():global afor i in range(1000000):a = a + 1print(f'func1线程中的a:{a}') def func2():global afor i in range(1000000):a = a + 1print(f'func2线程中的a:{a}') if __name__ == '__main__': # 创建进程t1 = Thread(target=func1)t2 = Thread(target=func2) t1.start()t1.join()t2.start()t2.join() print(f'主进程中的a:{a}')
5-多任务总结
进程和线程
进程是分配资源的最小单元 线程是执行任务的最小单元
实现多任务可以使用多进程或多线
为什么要使用多任务?
提升计算效率,当cpu资源充足是,可以实现多个任务同时执行。
后续spark底层实现采用的多线程方式,spark计算效率很高。spark已经封装实现,开发不需要写多线程。
mapreduce的计算是使用多进程方式实现多任务
实际开发为什么不用多进程实现多任务?更多是采用多线程?
创建进程的开销加大,创建时间长。每创建一个进程都需要额外有计算机分配资源,分配资源也会耗费时间
多进程间不共享数据
多线程会共享数据,如果发生资源抢占会造成数据计算错误
主进程会等到所有任务结束后再结束
二、闭包
在一个函数中定义一个新的函数,把内部函数 当成返回值进行返回,就是一个闭包
使用闭包是为了保存函数的中的局部变量数据
默认情况下 函数执行结束后,内部的局部变量对应的数据会被清除
想保留数据就需要借助闭包
# 局部变量的销毁问题 def func():# 局部变量a = 10a = a+1print(a) func() # 函数调用结束后内部局部变量会自动销毁 func() # 第二次调用函数时,会重新定义局部变量,重新计算 print('---------------------------') # 使用闭包可以将局部变量保存下来,每次调用函数时,使用同一个局部变量操作 # 闭包的格式是函数的嵌套定义 def func1():# 定义局部变量a = 10def func2():# 内部声明局部变量nonlocal aa = a+1print(a)# 将内部定义的函数名返回return func2 f2 = func1() # f2=func2 # 使用加法计算 f2() f2()
定义闭包
1-要有函数嵌套定义
2-必须将内部函数的名称返回
使用闭包的场景
1-计数器
2-装饰器
三、装饰器
在不改变原有函数的基础上增加新的业务逻辑
1-闭包
2-函数可以当成参数传递
# 使用闭包定义装饰器 def func1(f):# 外部函数定义接受参数,参数的类型要求是其他函数# f需要接受其他函数,就是需要装饰修改逻辑的函数def func2():# 调用之前增加登录判断print('登录成功')# 调用需要修改执行的函数f()# 返回内部函数return func2 # 支付功能已经编写完成,不能再随意修改,如果此时需要再支付中增加一个登录判断如何实现 def pay():print('支付') # 调用装饰器 f2 = func1(pay) # f=pay f2 = func2 f2() def order():print('下单')
-
被装饰的函数数据返回
def login(f):"""登录装饰器:param f: 接收被装饰的函数:return:"""def inner(name, password):# 编写登录逻辑if name == '张三':if password == '123456':print('登录成功')# 登录成执行被装饰的函数# 可以给传递数据和接收返回值res= f(1000)print(res)else:print('密码错误')else:print('用户名错误') return inner def pay(price):print('订单支付逻辑')print(f'支付金额{price}')return '支付成功' # 使用装饰器装饰支付函数 f = login(pay) # f = inner f('张三','123456')
-
采用语法糖格式使用装饰器
-
语法糖格式 @装饰器函数名
-
def login(f):"""登录装饰器:param f: 接收被装饰的函数:return:"""def inner(name, password,price):# 编写登录逻辑if name == '张三':if password == '123456':print('登录成功')# 登录成执行被装饰的函数res= f(price)print(res)else:print('密码错误')else:print('用户名错误') return inner # 使用语法糖 @login def pay(price):print('订单支付逻辑')print(f'支付金额{price}')return '支付成功' # 调用被装饰的函数 # 此时pay函数变成了inneer函数 pay('张三','123456',1000)
四、正则
采用正则的方式匹配字符串的中的数据,可以进行数据的判断或则获取数据
在读取文件数据时,文件中都是字符串,可以使用正则匹配。
正则最多的应用是爬虫
爬虫会爬取网络中的数据,数据是字符串类型,需要提取字符串中的数据
使用正则处理字符串数据需要导入对应的模块
import re
# match的匹配是从首字符开始匹配 从左到右一次匹配字符串中的每个字符 r=re.match('匹配数据的规则','匹配的数据本身,类型是字符') # 获取匹配结果 data = r.group() print(data)
匹配单个字符
# 使用正则匹配单个字符 import re # 需要匹配的数据,类型是字符串 data = '!123itcast' # .的匹配 匹配非\n r = re.match('.',data) # 获取匹配的数据 res = r.group()# 如果匹配到数据则返回结果 如果匹配不到则会报错 print(f'. 的正则匹配结果:{res}') # [] 匹配 可以在括号写多个匹配字符 a-z 匹配所有小写字母 r = re.match('[a-zA-Z0-9!]',data) # 获取匹配的数据 res = r.group()# 如果匹配到数据则返回结果 如果匹配不到则会报错 print(f'[] 的正则匹配结果:{res}') # \d 匹配数字 # r = re.match('\d',data) # # 获取匹配的数据 # res = r.group()# 如果匹配到数据则返回结果 如果匹配不到则会报错 # print(f'\d 的正则匹配结果:{res}') # \D r = re.match('\D',data) # 获取匹配的数据 res = r.group()# 如果匹配到数据则返回结果 如果匹配不到则会报错 print(f'\D 的正则匹配结果:{res}') data_str2 = ' itcast' r = re.match('\s',data_str2) # 获取匹配的数据 res = r.group()# 如果匹配到数据则返回结果 如果匹配不到则会报错 print(f'\s 的正则匹配结果:{res}') data_str3 ='你好' r = re.match('\w',data_str3) # 获取匹配的数据 res = r.group()# 如果匹配到数据则返回结果 如果匹配不到则会报错 print(f'\w 的正则匹配结果:{res}')
匹配多个字符
# 匹配多个字符 import re # 书写方法 匹配规则+ 匹配规则* ... data_str = 'itc99ast99python' # 使用* 匹配多个字符 # 只要符合匹配规则会一直连续匹配 # * 匹配不到 返回空字符 r = re.match('\d*',data_str) res = r.group() print(res) # 使用+匹配多个字符 # 只要符合匹配规则会一直连续匹配 # + 匹配不到 报错 r = re.match('\D+',data_str) res = r.group() print(res) # {}指定匹配的字符串个数 r = re.match('\D{3}',data_str) res = r.group() print(res) # {m,n} r = re.match('\D{2,4}',data_str) res = r.group() print(res)
分组匹配
data_email1 = '1928738@qq.com' data_email2 = 'jqiowe@163.com' data_email3 = 'jqi_wqe@163.com' # 匹配用户名和邮箱名 r = re.match('(\w*)@(\w*).com',data_email3) # 取匹配的分组数据 username = r.group(1) print(username) emailname = r.group(2) print(emailname)
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