python的任務調度問題

• 首先描述一下現象
• 嘗試解決方法
• 思考問題
• 最終解決
• • 方案1，用線程方式實現
  • 方案2，用函數方式實現循環
  • 方案3，在主程序段實現循環
• 正常幀率
• 問題溯源

首先描述一下現象

Win10系統，python編程，進行雙攝像頭采集識別，用到了opencv，由於opencv不支持多進程編程，故而用多線程方式。
程序剛啟動時速度很快，但隨著時間的推移，幾分鐘後程序變得很慢，，其間沒有其他操作，也沒有其他軟件干擾。
下圖發現，CPU的使用率從最開始的60%，一直降到20%，為初始的1/3，而幀率從10+掉到1幀以下，運行效率為1/10，不是應該降到3.3幀才對的麼？

嘗試解決方法

1 在Win10設置中，將電腦設為高性能，無效
2 打開Windows資源監視器發現，CPU使用率從最開始的60%降低到最後的不到20%，下降明顯。但連續監控發現CPU溫度並沒有超標，最高只有68度左右。所以肯定不是過熱導致的CPU降頻。
3 重裝了了電腦，依然如此。
4 運用了CPU鎖頻軟件ThrottleStop，可以鎖住CPU的頻率為最高的睿頻，但依然無法解決CPU占用率往下掉

5 BIOS中一通操作，無效。

思考問題

初步判斷是Win10的任務調度出了問題，導致如此結果。
OpenCV本身是支持多進程的，這一點很容易證明，運行程序，觀察CPU占用率，如下圖

如果它不支持多進程的話，對於我的6核CPU來說，即使單核滿負載，總的CPU使用率最多只能占用到16.67%，而現在CPU占用率超過50%，說明所有核心均有一半的負載，或者有一半的核心已經滿負載，而這肯定是多進程才能做到的。
既然opencv本身支持多進程，那麼我再開多線程就是多此一舉，而且效率肯定會更低。因為Python本身是不支持多進程的。

最終解決

出問題的代碼是這樣的，在主程序中調用函數，在函數中進行無限循環

方案1，用線程方式實現

if __name__ == '__main__':
th0 = threading.Thread(target=camera_detect, args=(0, True, True, True, 280, False))
th0.start

方案2，用函數方式實現循環

改為下面這樣，不用線程的方式，問題依然如故：

if __name__ == '__main__':
camera_detect(0, True, True, True, 280, False)) # 函數內部有一個while循環

方案3，在主程序段實現循環

最終，將無限循環改到主程序中，函數運行一次就返回一次，在主程序中完成循環調用：

if __name__ == '__main__':
while True: # while循環移動到主程序段，問題解決
camera_detect(0, True, True, True, 280, False))

問題解決，由此說明，問題肯定出在任務調度。

正常幀率

問題解決以後，開啟雙攝像頭時，CPU總體使用率為50%左右，兩個攝像頭的幀率均能達到7.5幀/秒，基本滿足運行需要

問題溯源

接下來依然用問題代碼運行程序，
IDE我用的是Pycharm，改為VSCode以後，問題依然。
直接用命令行運行程序，問題依然。
這說明與編譯器無關。
而無限循環是位於主程序，還是位於函數中，這決定了程序最終運行的效率。這說明問題與Win10的任務調度無關，只與Python的任務調度有關。
在主程序中運行的代碼，明顯優先級更高。
函數中的代碼，會因為某種神秘原因，導致運行效率降低。
水平有限，只能分析到這裡，具體原因歡迎留言討論。