多线程(一)

Python中提供了多个模块来支持多线程编程,包括thread,threading,Queue模块名等。thread提供了基本的线程和锁定支持;threading模块提供了更高级别、功能更全面的线程管理;Queue模块提供了一个数据结构,使得数据可以在多线程之间共享

thread(python3中为_thread)

低级模块,不推荐使用

thread模块相对来说比较低级,除了派生线程,还提供了基本的同步数据结构(lock object)。

下面是一个例子

import _thread
from time import sleep, ctime

def loop0():
    print(f'start loop 0 at {ctime()}')
    sleep(4)
    print(f'loop 0 done at {ctime()} ')

def loop1():
    print(f'start loop 1 at {ctime()}')
    sleep(2)
    print(f'loop 1 done at {ctime()} ')

def main():
    print(f'starting at {ctime()}')
    _thread.start_new_thread(loop0,())
    _thread.start_new_thread(loop1,())
    sleep(6)
    print(f'all done at {ctime()}')

if __name__ == "__main__":
    main()

上述例子的运行结果为:

starting at Sun Mar 15 13:32:20 2020
start loop 0 at Sun Mar 15 13:32:20 2020
start loop 1 at Sun Mar 15 13:32:20 2020
loop 1 done at Sun Mar 15 13:32:22 2020
loop 0 done at Sun Mar 15 13:32:24 2020
all done at Sun Mar 15 13:32:26 2020

我们可以看到,两个函数loop0loop1(几乎)在同一时启动,并且在其指定的休眠时间后完成(4s,2s),最终两个函数运行时间约为4s。在这里我们需要注意到的一点是,主线程中有一个休眠6s的语句,这是因为在启动子线程之后,主线程是会继续运行的,而当主线程运行完成后,无论子线程是否运行完毕,程序都会退出。

如果想要避免这种主线程不顾子线程死活的情况,则需要上锁

from time import sleep, ctime
import _thread


def loop(nloop, nsec, lock):
    print(f"start loop {nloop} at {ctime()}")
    sleep(nsec)
    print(f"loop {nloop} done at {ctime()} ")
    lock.release()


def main():
    print(f"starting at {ctime()}")

    loops = [4, 2]
    locks = []
    for i in loops:
        lock = _thread.allocate_lock()
        lock.acquire()
        locks.append(lock)

    for i in range(len(loops)):
        _thread.start_new_thread(loop, (i, loops[i], locks[i]))

    for i in locks:
        while i.locked():
            pass

    print(f"all done at {ctime()}")


if __name__ == "__main__":
    main()

我们针对每个线程都请求了一个锁,当线程结束,释放~当所有子线程结束时,所有的锁都已释放,打印最终完成时间

threading 模块

threading相对于thread模块来说更为高级,他提供了多种可在多线程中使用的类,其中Thread类是我们在多线程编程中索要使用到的主要的类。

Thread类的主要属性有:

属性 描述
name 线程名
ident 线程标识符
daemon 布尔标志,表示这个线程是守护线程

Thread类的主要方法有:

方法 描述
start() 开始执行该线程
run() 定义线程功能的方法
join(timeout=None) 直至启动的线程终止之前一直挂起;除非给出timeout,否则会一直阻塞

使用Thread创建线程主要有三种方法:

  1. 创建Thread的实例,传给他一个函数
  2. 创建Thread的实例,传给他一个可调用的类的实例
  3. 派生Thread的子类,并创建子类的实例

常用的为第一和第三中方法

创建Thread的实例,传给他一个函数

from threading import Thread
from time import sleep, ctime


def loop(nloop, nsec):
    print(f'start loop {nloop} at {ctime()}')
    sleep(nsec)
    print(f'loop {nloop} done at {ctime()}')


def main():
    print(f'Starting at {ctime()}')
    threads = []
    loops = [4, 2]

    for i in range(len(loops)):
        t = Thread(target=loop, args=(i, loops[i]))
        threads.append(t)

    for i in threads:
        i.start()

    for i in threads:
        i.join()

    print(f'All done at {ctime()}')


if __name__ == "__main__":
    main()

上述例子的运行结果为:

Starting at Sun Mar 15 21:09:31 2020
start loop 0 at Sun Mar 15 21:09:31 2020
start loop 1 at Sun Mar 15 21:09:31 2020
loop 1 done at Sun Mar 15 21:09:33 2020
loop 0 done at Sun Mar 15 21:09:35 2020
All done at Sun Mar 15 21:09:35 2020

他使用了更为简单的逻辑来实现了之前的代码相同的功能,不用我们手动的去对锁进行操作。同时,在子线程完全结束之前,主线程是不会退出的。你可以尝试这把join方法前后的代码注释掉来查看结果

派生Thread的子类,并创建子类的实例

from threading import Thread
from time import sleep, ctime


class MyThread(Thread):
    def __init__(self, func, args, name=''):
        super(MyThread, self).__init__()
        self.name = name
        self.func = func
        self.args = args

    def get_result(self):
        return self.res

    def run(self):
        print(f'starting {self.name} at {ctime()}')
        self.res = self.func(*self.args)
        print(f'{self.name} finished at {ctime()}')


def loop(nloop, nsec):
    sleep(nsec)


def main():
    print(f'Starting at {ctime()}')
    threads = []
    loops = [4, 2]

    for i in range(len(loops)):
        t = MyThread(loop, (i, loops[i]), i)
        threads.append(t)

    for i in threads:
        i.start()

    for i in threads:
        i.join()

    print(f'All done at {ctime()}')


if __name__ == "__main__":
    main()

这里定义了一个继承自Thread的子类MyThread,并且加入了可以获取执行结果的方法get_result

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,163评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,301评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,089评论 0 352
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,093评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,110评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,079评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,005评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,840评论 0 273
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,278评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,497评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,667评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,394评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,980评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,628评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,796评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,649评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,548评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • (一) 线程概述 几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务,一个任务通常就是一个程序,每个运行中的程序就是一个进程...
    原来不语阅读 24,217评论 0 11
  • 免费Python课程:阿里云大学——开发者课堂 Python中使用线程有两种方式:函数或者用类来包装线程对象。 函...
    开发者学习指南阅读 206评论 0 0
  • 这周赶项目,暂停了一下微博。结果今天看到简书app的图标竟然有负罪感!趁着周末,更新一波。。。 从本文开始,我们开...
    swz_android阅读 604评论 0 1
  • 多线程介绍 学习多线程之前,我们先要了解几个关于多线程有关的概念 进程:进程指正在运行的程序。确切的来说,当一个程...
    cuzz_阅读 279评论 0 1
  • 一、基本概念:程序 - 进程 - 线程 程序(program):是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。...
    c5fc16271aee阅读 467评论 0 2