Python多任务之多线程开发 1

简介: Python多任务之多线程开发

1 线程的介绍

在Python中,想要实现多任务除了使用进程,还可以使用线程来完成,线程是实现多任务的另外一种方式。

线程是进程中执行代码的一个分支,每个执行分支(线程)要想工作执行代码需要cpu进行调度 ,也就是说线程是cpu调度的基本单位,每个进程至少都有一个线程,而这个线程就是

我们通常说的主线程。多线程可以完成多任务

多线程效果图:

  • 线程是Python程序中实现多任务的另外一种方式,线程的执行需要cpu调度来完成。

2 多线程的使用

2.1 导入线程模块

#导入线程模块
import threading

2.2 线程类Thread参数说明

Thread(group , target , name , args , kwargs)

  • group: 线程组,目前只能使用None
  • target: 执行的目标任务名
  • args: 以元组的方式给执行任务传参
  • kwargs: 以字典方式给执行任务传参
  • name: 线程名,一般不用设置

2.3 启动线程

启动线程使用start方法

2.4 多线程完成多任务的代码

import threading
import time
# 唱歌任务
def sing():
    # 扩展: 获取当前线程
    # print("sing当前执行的线程为:", threading.current_thread())
    for i in range(3):
        print("正在唱歌...%d" % i)
        time.sleep(1)
# 跳舞任务
def dance():
    # 扩展: 获取当前线程
    # print("dance当前执行的线程为:", threading.current_thread())
    for i in range(3):
        print("正在跳舞...%d" % i)
        time.sleep(1)
if __name__ == '__main__':
    # 扩展: 获取当前线程
    # print("当前执行的线程为:", threading.current_thread())
    # 创建唱歌的线程
    # target: 线程执行的函数名
    sing_thread = threading.Thread(target=sing)
    # 创建跳舞的线程
    dance_thread = threading.Thread(target=dance)
    # 开启线程
    sing_thread.start()
    dance_thread.start()

执行结果:

正在唱歌...0
正在跳舞...0
正在唱歌...1
正在跳舞...1
正在唱歌...2
正在跳舞...2

2.5 小结

  1. 导入线程模块
  • import threading
  1. 创建子线程并指定执行的任务
  • sub_thread = threading.Thread(target=任务名)
  1. 启动线程执行任务
  • sub_thread.start()

3 线程执行带有参数的任务

3.1 线程执行带有参数的任务的介绍

前面我们使用线程执行的任务是没有参数的,假如我们使用线程执行的任务带有参数,如何给函数传参呢?

Thread类执行任务并给任务传参数有两种方式:

  • args 表示以元组的方式给执行任务传参
  • kwargs 表示以字典方式给执行任务传参

3.2 args参数的使用

示例代码:

import threading
import time
# 带有参数的任务
def task(count):
    for i in range(count):
        print("任务执行中..")
        time.sleep(0.2)
    else:
        print("任务执行完成")
if __name__ == '__main__':
    # 创建子线程
    # args: 以元组的方式给任务传入参数
    sub_thread = threading.Thread(target=task, args=(5,))
    sub_thread.start()

执行结果:

任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行完成

3.3 kwargs参数的使用

示例代码:

import threading
import time
# 带有参数的任务
def task(count):
    for i in range(count):
        print("任务执行中..")
        time.sleep(0.2)
    else:
        print("任务执行完成")
if __name__ == '__main__':
    # 创建子线程
    # kwargs: 表示以字典方式传入参数
    sub_thread = threading.Thread(target=task, kwargs={"count": 3})
    sub_thread.start()

执行结果:

任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行完成

3.4 小结

  • 线程执行任务并传参有两种方式:
  • 元组方式传参(args) :元组方式传参一定要和参数的顺序保持一致。
  • 字典方式传参(kwargs):字典方式传参字典中的key一定要和参数名保持一致。

4 线程的注意点

4.1 线程的注意点介绍

  1. 线程之间执行是无序的
  2. 主线程会等待所有的子线程执行结束再结束
  3. 线程之间共享全局变量
  4. 线程之间共享全局变量数据出现错误问题

4.2 线程之间执行是无序的

import threading
import time
def task():
    time.sleep(1)
    print("当前线程:", threading.current_thread().name)
if __name__ == '__main__':
   for _ in range(5):
       sub_thread = threading.Thread(target=task)
       sub_thread.start()

执行结果:

当前线程: Thread-1
当前线程: Thread-2
当前线程: Thread-4
当前线程: Thread-5
当前线程: Thread-3

说明:

  • 线程之间执行是无序的,它是由cpu调度决定的 ,cpu调度哪个线程,哪个线程就先执行,没有调度的线程不能执行。
  • 进程之间执行也是无序的,它是由操作系统调度决定的,操作系统调度哪个进程,哪个进程就先执行,没有调度的进程不能执行。

4.3 主线程会等待所有的子线程执行结束再结束

假如我们现在创建一个子线程,这个子线程执行完大概需要2.5秒钟,现在让主线程执行1秒钟就退出程序,查看一下执行结果,示例代码如下:

import threading
import time
# 测试主线程是否会等待子线程执行完成以后程序再退出
def show_info():
    for i in range(5):
        print("test:", i)
        time.sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
    sub_thread = threading.Thread(target=show_info)
    sub_thread.start()
    # 主线程延时1秒
    time.sleep(1)
    print("over")

执行结果:

test: 0
test: 1
over
test: 2
test: 3
test: 4

说明:

通过上面代码的执行结果,我们可以得知: 主线程会等待所有的子线程执行结束再结束

假如我们就让主线程执行1秒钟,子线程就销毁不再执行,那怎么办呢?

  • 我们可以设置守护主线程
    守护主线程:
  • 守护主线程就是主线程退出子线程销毁不再执行
  • 设置守护主线程有两种方式:
  1. threading.Thread(target=show_info, daemon=True)
  2. 线程对象.setDaemon(True)
    设置守护主线程的示例代码:
import threading
import time
# 测试主线程是否会等待子线程执行完成以后程序再退出
def show_info():
    for i in range(5):
        print("test:", i)
        time.sleep(0.5)
if __name__ == '__main__':
    # 创建子线程守护主线程 
    # daemon=True 守护主线程
    # 守护主线程方式1
    sub_thread = threading.Thread(target=show_info, daemon=True)
    # 设置成为守护主线程,主线程退出后子线程直接销毁不再执行子线程的代码
    # 守护主线程方式2
    # sub_thread.setDaemon(True)
    sub_thread.start()
    # 主线程延时1秒
    time.sleep(1)
    print("over")

执行结果:

test: 0
test: 1
over


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