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python多线程(一)

原文:http://www.pythonclub.org/python-basic/threading

一、python多线程thread和threading实现

python是支持多线程的,并且是native的线程。主要是通过thread和threading这两个模块来实现的。

python的thread模块是比较底层的模块,python的threading模块是对thread做了一些包装的,可以更加方便的被使用。

这里需要提一下的是python对线程的支持还不够完善,不能利用多CPU,但是下个版本的python中已经考虑改进这点,让我们拭目以待吧。

threading模块里面主要是对一些线程的操作对象化了,创建了叫Thread的class。

一般来说,使用线程有两种模式,一种是创建线程要执行的函数,把这个函数传递进Thread对象里,让它来执行;另一种是直接从Thread继承,创建一个新的class,把线程执行的代码放到这个新的 class里。

我们来看看这两种做法吧。

http://blog.csdn.net/guopengzhang/article/details/5458091

一)线程基础

1、创建线程:

thread模块提供了start_new_thread函数,用以创建线程。start_new_thread函数成功创建后还可以对其进行操作。

其函数原型:

    start_new_thread(function,atgs[,kwargs])

其参数含义如下:

    function: 在线程中执行的函数名

    args:元组形式的参数列表。

    kwargs: 可选参数,以字典的形式指定参数

方法一:通过使用thread模块中的函数创建新线程。

>>> import thread>>> def run(n):    for i in range(n):        print i        >>> thread.start_new_thread(run,(4,))   #注意第二个参数一定要是元组的形式538401>>> 23KeyboardInterrupt>>> thread.start_new_thread(run,(2,))178401>>> thread.start_new_thread(run,(),{n:4})397201>>> 23thread.start_new_thread(run,(),{n:3})324801>>> 2

 方法二:通过继承threading.Thread创建线程

>>> import threading>>> class mythread(threading.Thread):    def __init__(self,num):        threading.Thread.__init__(self)        self.num = num    def run(self):               #重载run方法        print I am, self.num        >>> t1 = mythread(1)>>> t2 = mythread(2)>>> t3 = mythread(3)>>> t1.start()           #运行线程t1I am>>>  1t2.start()I am>>>  2t3.start()I am>>>  3

方法三:使用threading.Thread直接在线程中运行函数。

import threading>>> def run(x,y):    for i in range(x,y):        print i>>> t1 = threading.Thread(target=run,args=(15,20)) #直接使用Thread附加函数args为函数参数>>> t1.start()15>>> 16171819

二)Thread对象中的常用方法:

1、isAlive方法:

>>> import threading>>> import time>>> class mythread(threading.Thread):    def __init__(self,id):        threading.Thread.__init__(self)        self.id = id    def run(self):        time.sleep(5)    #休眠5秒        print self.id        >>> t = mythread(1)>>> def func():    t.start()    print t.isAlive()    #打印线程状态    >>> func()True>>> 1

2、join方法:

原型:join([timeout]) 

    timeout: 可选参数,线程运行的最长时间

import threading>>> import time     #导入time模块>>> class Mythread(threading.Thread):    def __init__(self,id):        threading.Thread.__init__(self)        self.id = id    def run(self):        x = 0        time.sleep(20)        print self.id        >>> def func():    t.start()    for i in range(5):        print i        >>> t = Mythread(2)>>> func()01234>>> 2def func():    t.start()    t.join()    for i in range(5):        print i        >>> t = Mythread(3)>>> func()301234>>> 

3、线程名:

>>> import threading>>> class mythread(threading.Thread):    def __init__(self,threadname):        threading.Thread.__init__(self,name=threadname)    def run(self):        print self.getName()        >>> >>> t1 = mythread(t1)>>> t1.start()t1>>> 

 4、setDaemon方法

在脚本运行的过程中有一个主线程,如果主线程又创建了一个子线程,那么当主线程退出时,会检验子线程是否完成。如果子线程未完成,则主线程会在等待子线程完成后退出。

当需要主线程退出时,不管子线程是否完成都随主线程退出,则可以使用Thread对象的setDaemon方法来设置。

 

三)线程同步

1.简单的线程同步

使用Thread对象的Lock和RLock可以实现简单的线程同步。对于如果需要每次只有一个线程操作的数据,可以将操作过程放在acquire方法和release方法之间。如:

# -*- coding:utf-8 -*-import threadingimport timeclass mythread(threading.Thread):    def __init__(self,threadname):        threading.Thread.__init__(self,name = threadname)    def run(self):        global x                #设置全局变量#        lock.acquire()          #调用lock的acquire方法        for i in range(3):            x = x + 1        time.sleep(2)        print x#        lock.release()          #调用lock的release方法#lock = threading.RLock()        #生成Rlock对象t1 = []for i in range(10):    t = mythread(str(i))    t1.append(t)x = 0                   #将全局变量的值设为0for i in t1:     i.start()E:/study/python/workspace>xianchengtongbu.py36912151821242730

如果将lock.acquire()和lock.release(),lock = threading.Lock()删除后保存运行脚本,结果将是输出10个30。30是x的最终值,由于x是全局变量,每个线程对其操作后进入休眠状态,在线程休眠的时候,python解释器就执行了其他的线程而是x的值增加。当所有线程休眠结束后,x的值已被所有线修改为了30,因此输出全部为30。

 

2、使用条件变量保持线程同步。

Python的Condition对象提供了对复制线程同步的支持。使用Condition对象可以在某些事件触发后才处理数据。Condition对象除了具有acquire方法和release的方法外,还有wait方法、notify方法、notifyAll方法等用于条件处理。

# -*- coding:utf-8 -*-import threadingclass Producer(threading.Thread):    def __init__(self,threadname):        threading.Thread.__init__(self,name = threadname)    def run(self):        global x        con.acquire()        if x == 1000000:            con.wait()        #    pass        else:            for i in range(1000000):                x = x + 1            con.notify()        print x        con.release()class Consumer(threading.Thread):    def __init__(self,threadname):        threading.Thread.__init__(self,name = threadname)    def run(self):        global x         con.acquire()        if x == 0:            con.wait()            #pass        else:            for i in range(1000000):                x = x - 1            con.notify()        print x         con.release()con = threading.Condition()x = 0p = Producer(Producer)c = Consumer(Consumer)p.start()c.start()p.join()c.join()print xE:/study/python/workspace>xianchengtongbu2.py100000000

线程间通信:

Event对象用于线程间的相互通信。他提供了设置信号、清除信宏、等待等用于实现线程间的通信。

1、设置信号。Event对象使用了set()方法后,isSet()方法返回真。

2、清除信号。使用Event对象的clear()方法后,isSet()方法返回为假。

3、等待。当Event对象的内部信号标志为假时,则wait()方法一直等到其为真时才返回。还可以向wait传递参数,设定最长的等待时间。

# -*- coding:utf-8 -*-import threadingclass mythread(threading.Thread):    def __init__(self,threadname):        threading.Thread.__init__(self,name = threadname)    def run(self):        global event        if event.isSet():            event.clear()            event.wait()   #当event被标记时才返回            print self.getName()        else:            print self.getName()            event.set()event = threading.Event()event.set()t1 = []for i in range(10):    t = mythread(str(i))    t1.append(t)for i in t1:    i.start()