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python怎么用多线程

python怎么用多线程

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云计算小粉 2018-05-10 20:11:04 1802 0
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    2019-11-27 16:57:46
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  • Python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。
    2019-07-17 22:25:15
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  • threading用于提供线程相关的操作,线程是应用程序中工作的最小单元。python当前版本的多线程库没有实现优先级、线程组,线程也不能被停止、暂停、恢复、中断。

    threading模块提供的类:
      Thread, Lock, Rlock, Condition, [Bounded]Semaphore, Event, Timer, local。

    threading 模块提供的常用方法:
      threading.currentThread(): 返回当前的线程变量。
      threading.enumerate(): 返回一个包含正在运行的线程的list。正在运行指线程启动后、结束前,不包括启动前和终止后的线程。
      threading.activeCount(): 返回正在运行的线程数量,与len(threading.enumerate())有相同的结果。

    threading 模块提供的常量:

      threading.TIMEOUT_MAX 设置threading全局超时时间。

    Thread类

    Thread是线程类,有两种使用方法,直接传入要运行的方法或从Thread继承并覆盖run():

    创建线程的两种方法

    构造方法:
    Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

      group: 线程组,目前还没有实现,库引用中提示必须是None;
      target: 要执行的方法;
      name: 线程名;
      args/kwargs: 要传入方法的参数。

    实例方法:
      isAlive(): 返回线程是否在运行。正在运行指启动后、终止前。
      get/setName(name): 获取/设置线程名。

      start(): 线程准备就绪,等待CPU调度
      is/setDaemon(bool): 获取/设置是后台线程(默认前台线程(False))。(在start之前设置)

        如果是后台线程,主线程执行过程中,后台线程也在进行,主线程执行完毕后,后台线程不论成功与否,主线程和后台线程均停止

         如果是前台线程,主线程执行过程中,前台线程也在进行,主线程执行完毕后,等待前台线程也执行完成后,程序停止

      start(): 启动线程。
      join([timeout]): 阻塞当前上下文环境的线程,直到调用此方法的线程终止或到达指定的timeout(可选参数)。

    使用例子一(未设置setDeamon):

    setDeamon=Flase

    运行结果
    验证了serDeamon(False)(默认)前台线程,主线程执行过程中,前台线程也在进行,主线程执行完毕后,等待前台线程也执行完成后,主线程停止。

    使用例子二(setDeamon=True)

    setDeamon(True)
    运行结果
    验证了serDeamon(True)后台线程,主线程执行过程中,后台线程也在进行,主线程执行完毕后,后台线程不论成功与否,主线程均停止。

    使用例子三(设置join)

    join用法
    运行结果
    验证了 join()阻塞当前上下文环境的线程,直到调用此方法的线程终止或到达指定的timeout,即使设置了setDeamon(True)主线程依然要等待子线程结束。

    使用例子四(join不妥当的用法,使多线程编程顺序执行)

    join不妥当用法
    运行结果

    Lock、Rlock类

      由于线程之间随机调度:某线程可能在执行n条后,CPU接着执行其他线程。为了多个线程同时操作一个内存中的资源时不产生混乱,我们使用锁。

    Lock(指令锁)是可用的最低级的同步指令。Lock处于锁定状态时,不被特定的线程拥有。Lock包含两种状态——锁定和非锁定,以及两个基本的方法。

    可以认为Lock有一个锁定池,当线程请求锁定时,将线程至于池中,直到获得锁定后出池。池中的线程处于状态图中的同步阻塞状态。

    RLock(可重入锁)是一个可以被同一个线程请求多次的同步指令。RLock使用了“拥有的线程”和“递归等级”的概念,处于锁定状态时,RLock被某个线程拥有。拥有RLock的线程可以再次调用acquire(),释放锁时需要调用release()相同次数。

    可以认为RLock包含一个锁定池和一个初始值为0的计数器,每次成功调用 acquire()/release(),计数器将+1/-1,为0时锁处于未锁定状态。

    简言之:Lock属于全局,Rlock属于线程。

    构造方法:
    Lock(),Rlock(),推荐使用Rlock()

    实例方法:
      acquire([timeout]): 尝试获得锁定。使线程进入同步阻塞状态。
      release(): 释放锁。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。

    例子一(未使用锁):

    未使用锁
    运行结果

    例子二(使用锁):

    使用Lock
    运行结果

    Lock对比Rlock

    coding:utf-8

    import threading
    lock = threading.Lock() #Lock对象
    lock.acquire()
    lock.acquire() #产生了死锁。
    lock.release()
    lock.release()
    print lock.acquire()

    import threading
    rLock = threading.RLock() #RLock对象
    rLock.acquire()
    rLock.acquire() #在同一线程内,程序不会堵塞。
    rLock.release()
    rLock.release()

    Condition类

      Condition(条件变量)通常与一个锁关联。需要在多个Contidion中共享一个锁时,可以传递一个Lock/RLock实例给构造方法,否则它将自己生成一个RLock实例。

      可以认为,除了Lock带有的锁定池外,Condition还包含一个等待池,池中的线程处于等待阻塞状态,直到另一个线程调用notify()/notifyAll()通知;得到通知后线程进入锁定池等待锁定。

    构造方法:
    Condition([lock/rlock])

    实例方法:
      acquire([timeout])/release(): 调用关联的锁的相应方法。
      wait([timeout]): 调用这个方法将使线程进入Condition的等待池等待通知,并释放锁。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
      notify(): 调用这个方法将从等待池挑选一个线程并通知,收到通知的线程将自动调用acquire()尝试获得锁定(进入锁定池);其他线程仍然在等待池中。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
      notifyAll(): 调用这个方法将通知等待池中所有的线程,这些线程都将进入锁定池尝试获得锁定。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。

    例子一:生产者消费者模型

    生产者消费者模型
    运行结果
    例子二:生产者消费者模型

    生产者消费者模型
    例子三:

    生产者消费者模型

    Event类

      Event(事件)是最简单的线程通信机制之一:一个线程通知事件,其他线程等待事件。Event内置了一个初始为False的标志,当调用set()时设为True,调用clear()时重置为 False。wait()将阻塞线程至等待阻塞状态。

      Event其实就是一个简化版的 Condition。Event没有锁,无法使线程进入同步阻塞状态。

    构造方法:
    Event()

    实例方法:
      isSet(): 当内置标志为True时返回True。
      set(): 将标志设为True,并通知所有处于等待阻塞状态的线程恢复运行状态。
      clear(): 将标志设为False。
      wait([timeout]): 如果标志为True将立即返回,否则阻塞线程至等待阻塞状态,等待其他线程调用set()。

    例子一

    View Code

    View Code

    timer类

      Timer(定时器)是Thread的派生类,用于在指定时间后调用一个方法。

    构造方法:
    Timer(interval, function, args=[], kwargs={})
      interval: 指定的时间
      function: 要执行的方法
      args/kwargs: 方法的参数

    实例方法:
    Timer从Thread派生,没有增加实例方法。

    例子一:

    View Code
    线程延迟5秒后执行。

    local类

      local是一个小写字母开头的类,用于管理 thread-local(线程局部的)数据。对于同一个local,线程无法访问其他线程设置的属性;线程设置的属性不会被其他线程设置的同名属性替换。

      可以把local看成是一个“线程-属性字典”的字典,local封装了从自身使用线程作为 key检索对应的属性字典、再使用属性名作为key检索属性值的细节。

    View Code

    notmain
    main

    2019-07-17 22:25:15
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