python 模块 threading 多线程
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1. 简介
多线程类似于同时执行多个不同程序,多线程运行有如下优点:
使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理。
用户界面可以更加吸引人,这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理,可以弹出一个进度条来显示处理的进度
程序的运行速度可能加快
在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下我们可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
每个线程都有他自己的一组CPU寄存器,称为线程的上下文,该上下文反映了线程上次运行该线程的CPU寄存器的状态。
指令指针和堆栈指针寄存器是线程上下文中两个最重要的寄存器,线程总是在进程得到上下文中运行的,这些地址都用于标志拥有线程的进程地址空间中的内存。
线程可以被抢占(中断)。
在其他线程正在运行时,线程可以暂时搁置(也称为睡眠) – 这就是线程的退让。
2. 方法与函数
线程模块
Python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。thread提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁。
threading 模块提供的其他方法:
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。
除了使用方法外,线程模块同样提供了Thread类来处理线程,Thread类提供了以下方法:
run(): 用以表示线程活动的方法。
start():启动线程活动。
join([time]): 等待至线程中止。这阻塞调用线程直至线程的join()方法被调用中止-正常退出或者抛出未处理的异常-或者是可选的超时发生。
isAlive(): 返回线程是否活动的。
getName(): 返回线程名。
setName(): 设置线程名。
3. 示例
创建 Thread 对象有 2 种手段。
直接创建 Thread ,将一个 callable 对象从类的构造器传递进去,这个 callable 就是回调函数,用来处理任务。
编写一个自定义类继承 Thread,然后复写 run() 方法,在 run() 方法中编写任务处理代码,然后创建这个 Thread的子类。
3.1 直接创建 Thread 对象。
格式
class threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, *, daemon=None)
test1
import threading import time def test(): for i in range(5): print('test ',i) time.sleep(1) thread = threading.Thread(target=test) thread.start() for i in range(5): print('main ', i) time.sleep(1)
$ python test1.py test 0 main 0 main 1 test 1 test 2 main 2 test 3 main 3 test 4 main 4
3.2 Thread 设置名字
每一个 Thread 都有一个 name 的属性,代表的就是线程的名字,这个可以在构造方法中赋值。
如果在构造方法中没有个 name 赋值的话,默认就是 “Thread-N” 的形式,N 是数字。
4. 实战
4.1 多个函数同时执行(多进程的方法,并发)
#!/usr/bin/python #coding=utf-8 import time import threading def fun1(a): print(a) def fun2(): print(222) threads = [] threads.append(threading.Thread(target=fun1,args=(u'hello world',))) threads.append(threading.Thread(target=fun2)) print(threads) if __name__ == '__main__': for t in threads: t.setDaemon(True) t.start()
执行:
root@master:~# python3 test2.py [<Thread(Thread-1, initial)>, <Thread(Thread-2, initial)>] hello world 222
4.2 在class中创建线程
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- import threading import time exitFlag = 0 class myThread (threading.Thread): #继承父类threading.Thread def __init__(self, threadID, name, counter): threading.Thread.__init__(self) self.threadID = threadID self.name = name self.counter = counter def run(self): #把要执行的代码写到run函数里面 线程在创建后会直接运行run函数 print "Starting " + self.name print_time(self.name, self.counter, 5) print "Exiting " + self.name def print_time(threadName, delay, counter): while counter: if exitFlag: (threading.Thread).exit() time.sleep(delay) print "%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())) counter -= 1 # 创建新线程 thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1) thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2) # 开启线程 thread1.start() thread2.start() print "Exiting Main Thread"
$ python test4.py Starting Thread-1 Starting Thread-2 Exiting Main Thread Thread-1: Sat Oct 10 16:20:59 2020 Thread-1: Sat Oct 10 16:21:00 2020 Thread-2: Sat Oct 10 16:21:00 2020 Thread-1: Sat Oct 10 16:21:01 2020 Thread-1: Sat Oct 10 16:21:02 2020 Thread-2: Sat Oct 10 16:21:02 2020 Thread-1: Sat Oct 10 16:21:03 2020 Exiting Thread-1 Thread-2: Sat Oct 10 16:21:04 2020 Thread-2: Sat Oct 10 16:21:06 2020 Thread-2: Sat Oct 10 16:21:08 2020 Exiting Thread-2
参考:
An Intro to Threading in Python
Python - Multithreaded Programming
Multithreading in Python | Set 1
Multiprocessing vs. Threading in Python: What Every Data Scientist Needs to Know