简介：学习网络安全快一年了，总是学着玩着。我觉得我没有学到任何东西。什么知识点我都知道，但是每次做题或者玩游戏都要去google翻之前的笔记，什么都不记得了。正在发呆的时候，突然看到网页上有一篇文章。既然如此，我可以写一篇博客，让新手了解一下。这篇文章让我想起了刚开始学习的时候，刷知识点的时候总是蒙着眼睛，真的没人看不懂，所以加入了博主的队列，分享一下自己学习过程的细节。都写下来，写新手容易理解的文章。后续也会写一些自己总结的笔记，方便自己做题和渗透比赛的时候参考！！！！！前言：在渗透测试的前期，我们通常需要收集攻击目标的信息，而端口扫描是信息收集中至关重要的一步。通过端口扫描，我们可以知道目标主机上开启了哪些服务，甚至可以根据服务猜测可能存在一些漏洞。但是端口那么多，一个一个扫描要多长时间啊！！！在用户浏览网页的过程中，我们可能会看到很多好看的图片，比如http://image.baidu.com/，如果我们想要保留大量的图片，就需要爬虫相关的知识来爬取图片。在Python爬虫中，可能爬取一张图片需要1秒，但是如果爬取一百张、一千张、一万张图片呢？多久才能做到？上面两个脚本证明了学习多线程的必要性，所以在这几节中我们将学习多线程并发，这一节将讲解如何使用线程。一、多线程的概念计算机的核心是CPU，它承担着所有的计算任务。它就像一个工厂，一直在运转。假设工厂的电力有限，一次只能供一个车间使用。也就是说，当一个车间开工时，其他车间必须关闭。其背后的含义是单个CPU一次只能运行一个任务。（一个多核CPU相当于有多个电站，可以让多个车间同时运行）而一个车间可以有多个工人，他们合作完成一个任务。这里可以看出进程相当于一个车间，线程相当于一个worker。可以有多个车间和工人。一个车间代表一个进程，一个车间内的多个工人代表多个线程。车间里有很多房间是工人共用的。例如，许多房间的工作人员可以随意进出。这象征着一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。但是每个房间的大小都不一样。有的只能容纳一个人，比如厕所。只能同时容纳一个人（如果是两个人，嘿嘿！！！），里面有人的时候，其他人不能进去。这意味着当一个线程使用了一些共享内存时，其他线程必须等待它结束才能使用这块内存。所以进厕所后，外面的灯会亮，提醒别人，里面的人出来后，你才能进去，我们称之为互斥锁（Mutualexclusion，简称Mutex），防止多线程读和读同时写入某个内存区域。还有一些房间可以容纳很多人，不如食堂。但是厨房也有面积限制，比如最多容纳10人，这时候人多了就得在外面等。这就像某些内存区域只能由固定数量的线程使用。这时候的解决办法就是在门口挂n把钥匙。进去的人拿一把钥匙，出来的时候把钥匙挂回原处。后来到的人发现钥匙是空的，才知道要在门口排队。这种方法称为信号量（Semaphore），在某些情况下称为线程池，以确保多个线程不会相互冲突。不难看出互斥量是信号量（n=1）的特例。也就是说，前者可以被后者替代。但是由于mutex比较简单高效，所以在必须保证资源独占性的时候还是采用这种设计。总结：只能容纳一个人的就叫使用互斥锁，能容纳多人的就叫信号量。当然，还有其他解决方案。后面再说信号量和线程池的区别。使用线程池，实际工作的线程由线程池创建；使用Seamphore，实际的工作线程是你自己创建的。---2、线程循环各状态说明：1、新建（new），新创建的线程已经初始化，进入Runnable（就绪）状态；2.Runnable（就绪），等待线程调度，然后进入运行（Running）状态；3.Running（运行），线程正常运行，期间可能进入Blocked（阻塞）状态（同步锁；调用sleep()和join()方法进入Sleeping状态；执行wait()方法进入Waiting状态，等待其他线程通知唤醒）；4.阻塞（blocked），线程暂停运行，解除阻塞后进入Runnable（就绪）状态等待再次调度；5.死（death）：线程已经完成其任务正常结束或因异常终止；3、并行与并发并行是同时处理多个任务，而并发是处理多个任务，不一定同时处理。并行可以说是并发的一个子集。4.同步和异步同步的意思就是第一个点餐的人，点了一条鱼，嗯，厨师去抓鱼杀了，半小时后鱼就做好了给第一位客人，然后下一位客人，就一个一个来，异步按顺序，异步的意思是来到第一个客人，点东西，点鱼，打个招呼，让他去等，下一个客人继续点，点完了，让厨师做吧。哪道菜先做好，就会先出来。同步的好处是：同步是一个一个按顺序进行的，不会乱七八糟的，更不会在上面的代码执行之前先执行下面的代码。缺点：解析速度没有异步快；异步的好处是：异步接受一个任务，直接发给后台，然后接下一个任务。没有顺序，谁先读谁先执行，会出现上面的代码没出来下面的已经出来了，会报错；5、死锁、饥饿和活锁死锁：是指两个或两个以上进程（或线程）在执行过程中，由于争夺资源而相互等待的一种现象，如果没有外力，它们将无法推进.这时候就说系统处于死锁状态或者系统已经发生了死锁，而这些一直在互相等待的进程就叫做死锁进程。Livelock：表示线程1可以使用资源，但是很有礼貌，让其他线程先使用资源，线程2也可以使用资源，但是很绅士，让其他线程先使用资源。这样，你让我，我让你，最后两个线程不能使用资源。饥饿：表示如果线程T1占用了资源R，线程T2请求阻塞R，于是T2等待。T3也请求资源R，当T1解除对R的封锁后，系统先批准T3的请求，T2还在等待。然后T4请求阻塞R，当T3在R上释放块时，系统批准了T4的请求……T2可能会一直等下去。六、守护线程后台线程是为其他线程提供服务的线程。如果你把一个线程设置为守护线程，那就意味着你在说这个线程不重要。当进程退出时，你不必等待这个线程退出。如果您的主线程退出，您不必等待那些子线程完成。通俗地说：守护线程就是告诉主进程，你就这么干吧，别等我！几乎等同于刺客经常抢到人头后收买队友的意思！7.python中的GILGIL是什么？它被称为全局解释器锁GIL（GlobalInterperterLock）。GIL不是Python语言的特性。它是实际CPython解释器中引用的概念。GIL仅存在于Python解释器上。作用是保证同一时刻只有一个线程在执行。是不是觉得它和互斥量很像，其实还是有区别的。线程互斥量是Python代码层面的锁，解决了Python程序中多线程共享资源的问题。GIL是CPython解释级的锁，解决了解释器中多线程竞争资源的问题。那这个python有了GIL，不就变成单线程了吗？为什么需要多线程？最好使用多进程！！不不不，虽然在CPU密集型任务中使用多进程比使用多线程节省资源，但是在IO密集型任务中，多线程比多进程更高效。所以其实各有各的优势。八、CPU密集型和IO密集型。上面说了，在CPU密集型和IO密集型使用多进程比较好。然后说一下CPU密集型和IO密集型的区别。.CPU密集型也叫计算密集型，就是说系统的硬盘和内存的性能比CPU要好很多。),I/O可以在很短的时间内完成，但是CPU还有很多操作要处理，CPULoading很高。IO密集型是指系统的CPU性能远远优于硬盘和内存。此时，系统运行时，大部分情况是CPU在等待I/O（硬盘/内存）读写操作。这时候，CPULoading不高了。简单来说就是CPU密集型：程序比较偏向于计算，需要频繁使用CPU进行计算。即CPU计算为主，CPU始终处于满负荷状态。I/O-intensive：顾名思义，程序需要频繁的输入输出操作。指以磁盘IO和网络IO为主，计算量很小的任务。python中的CPU密集型任务主要使用multiprocessing。例子：复杂的加减乘除、科学计算程序、圆周率的计算、视频高清解码等大型运算。IO密集型任务适合多线程。示例：文件处理、爬虫。九、Python多线程可能用到的库。学习多线程的基础知识使用threading和queuethread—一个较旧的模块，已被threading取代。Threading——多线程使用的库multiprocessing——多进程使用的库queue——提供一个同步的、线程安全的队列类time——用于控制时间下一章会详细讲解如何使用threading
