Python中单线程、多线程和多进程的效率对比实验
作者:?木? 发布时间:[ 2016/11/17 11:23:31 ] 推荐标签:Python 线程
Python是运行在解释器中的语言,查找资料知道,python中有一个全局锁(GIL),在使用多进程(Thread)的情况下,不能发挥多核的优势。而使用多进程(Multiprocess),则可以发挥多核的优势真正地提高效率。
对比实验
资料显示,如果多线程的进程是CPU密集型的,那多线程并不能有多少效率上的提升,相反还可能会因为线程的频繁切换,导致效率下降,推荐使用多进程;如果是IO密集型,多线程进程可以利用IO阻塞等待时的空闲时间执行其他线程,提升效率。所以我们根据实验对比不同场景的效率
操作系统 CPU 内存 硬盘 Windows 10 双核 8GB 机械硬盘 (1)引入所需要的模块
<code class="python">import requests
import time
from threading import Thread
from multiprocessing import Process</code>
(2)定义CPU密集的计算函数
<code class="python">def count(x, y):
# 使程序完成150万计算
c = 0
while c < 500000:
c += 1
x += x
y += y</code>
(3)定义IO密集的文件读写函数
<code class="python">def write():
f = open("test.txt", "w")
for x in range(5000000):
f.write("testwrite
")
f.close()
def read():
f = open("test.txt", "r")
lines = f.readlines()
f.close()</code>
(4) 定义网络请求函数
<code class="python">_head = {
'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/48.0.2564.116 Safari/537.36'}
url = "http://www.tieba.com"
def http_request():
try:
webPage = requests.get(url, headers=_head)
html = webPage.text
return {"context": html}
except Exception as e:
return {"error": e}</code>
(5)测试线性执行IO密集操作、CPU密集操作所需时间、网络请求密集型操作所需时间
<code class="python"># CPU密集操作
t = time.time()
for x in range(10):
count(1, 1)
print("Line cpu", time.time() - t)
# IO密集操作
t = time.time()
for x in range(10):
write()
read()
print("Line IO", time.time() - t)
# 网络请求密集型操作
t = time.time()
for x in range(10):
http_request()
print("Line Http Request", time.time() - t)</code>
输出
CPU密集:95.6059999466、91.57099986076355 92.52800011634827、 99.96799993515015
IO密集:24.25、21.76699995994568、21.769999980926514、22.060999870300293
网络请求密集型: 4.519999980926514、8.563999891281128、4.371000051498413、4.522000074386597、14.671000003814697
(6)测试多线程并发执行CPU密集操作所需时间
<code class="python">counts = []
t = time.time()
for x in range(10):
thread = Thread(target=count, args=(1,1))
counts.append(thread)
thread.start()
e = counts.__len__()
while True:
for th in counts:
if not th.is_alive():
e -= 1
if e <= 0:
break
print(time.time() - t)</code>
Output: 99.9240000248 、101.26400017738342、102.32200002670288
(7)测试多线程并发执行IO密集操作所需时间
<code class="Python">def io():
write()
read()
t = time.time()
ios = []
t = time.time()
for x in range(10):
thread = Thread(target=count, args=(1,1))
ios.append(thread)
thread.start()
e = ios.__len__()
while True:
for th in ios:
if not th.is_alive():
e -= 1
if e <= 0:
break
print(time.time() - t)</code>
Output: 25.69700002670288、24.02400016784668
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