Python多線程編程,線程鎖

時間 2019-11-10

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多線程threading 模塊建立線程建立本身的線程類線程通訊線程同步互斥方法線程鎖@須要瞭解！！！html

多線程

什麼是線程？node
1. 線程也是一種多任務的編程方法，能夠利用計算機多核資源完成程序的併發運行。
2. 線程又被稱爲輕量級進程
線程的特徵python
1. 線程是計算機多核分配的最小單位
2. 一個進程能夠包含多個線程
3. 線程也是一個運行的過程，消耗計算機資源，多個線程共享進程的資源和空間
4. 線程的建立刪除消耗的資源都遠遠比進程小
5. 多個線程之間執行互不干擾
6. 線程也有本身的特有屬性，好比指令集ID

threading 模塊建立線程

t=threading.Thread()git
- 功能：建立線程對象github
- 參數web
  - name：線程名稱，若是爲空則爲默認值，Tread-1，Tread-2，Tread-3
  - target：線程函數
  - args：元組，給線程函數按照位置傳參
  - kwargs：字典，給縣城函數按照鍵值傳參
t.start()：啓動線程，自動運行線程函數編程
t.join([timeout])：回收進程windows
t.is_alive()：查看線程狀態安全
t.name()：查看線程名稱多線程
t.setName()：設置線程名稱
t.daemon屬性：默認主線成退出不影響分支線程繼續執行,若是設置爲True則分支線程隨着主線程一塊兒退出
- 設置方法
  - t.daemon = True
  - t.setDaemon(Ture)

 1 #!/usr/bin/env python3
 2 from threading import Thread
 3 from time import sleep
 4 import os
 5 
 6 # 建立線程函數
 7 def music():
 8     sleep(2)
 9     print("分支線程")
10 
11 t = Thread(target = music)
12 # t.start()   # ******************************
13 print("主線程結束---------")
14 
15 '''沒有設置的打印結果
16 主線程結束---------
17 分支線程
18 '''
19 
20 '''設置爲True打印結果
21 主線程結束---------
22 '''

threading.currentThread：獲取當前線程對象

@此處代碼示意子線程共享同一個進程內的變量

 1   #!/usr/bin/env python3
 2   from threading import Thread
 3   from time import sleep
 4   import os
 5   
 6   # 建立線程函數
 7   def music():
 8       global a
 9       print("a=",a)
10       a = 10000
11       for i in range(5):
12           sleep(1)
13           print("1212")
14   
15   a = 1
16   t = Thread(target = music)
17   t.start()
18   t.join()
19   print("主線程的a =",a)

建立本身的線程類

考察點：類的使用，調用父類的__init__方法，函數*傳參和**傳參

 1  
 2   
 3 from threading import Thread
 4 import time
 5 
 6 class MyThread(Thread):
 7     name1 = 'MyThread-1'
 8     def __init__(self,target,args=(), kwargs={}, name = 'MyThread-1'):
 9         super().__init__()
10         self.name = name
11         self.target = target
12         self.args = args
13         self.kwargs = kwargs
14     def run(self):
15         self.target(*self.args,**self.kwargs)
16 
17 def player(song,sec):
18     for i in range(2):
19         print("播放 %s：%s"%(song,time.ctime()))
20         time.sleep(sec)
21 
22 t =MyThread(target = player, args = ('亮亮',2))
23 
24 t.start()
25 t.join()
26

線程通訊

通訊方法：因爲多個線程共享進程的內存空間，因此線程間通訊可使用全局變量完成

注意事項：線程間使用全局變量每每要同步互斥機制保證通訊的安全

線程同步互斥方法

event
e = threading.Event():建立事件對象
e.wait([timeout])：設置狀態，若是已經設置，那麼這個函數將阻塞，timeout爲超時時間
e.set：將e變成設置狀態
e.clear：刪除設置狀態

import threading
from time import sleep

def fun1():
    print("bar拜山頭")
    global s
    s = "天王蓋地虎"

def fun2():
    sleep(4)
    global s
    print("我把限制解除了")
    e.set()     # 解除限制，釋放資源

def fun3():
    e.wait() # 檢測限制
    print("說出口令")
    global s
    if s == "天王蓋地虎":
        print("寶塔鎮河妖，本身人")
    else:
        print("打死他")
    s = "哈哈哈哈哈哈"

# 建立同步互斥對象
e = threading.Event()
# 建立新線程
f1 = threading.Thread(target = fun1)
f3 = threading.Thread(target = fun3)
f2 = threading.Thread(target = fun2)
# 開啓線程
f1.start()
f3.start()
f2.start()
#準備回收
f1.join()
f3.join()
f2.join()

線程鎖

lock = threading.Lock()：建立鎖對象
lock.acquire()：上鎖
lock.release()：解鎖

也能夠用過with來上鎖

1 with lock:
2     ...
3     ...

@須要瞭解！！！

Python線程的GIL問題（全局解釋器）：

python---->支持多線程---->同步互斥問題---->加鎖解決---->超級鎖（給解釋器加鎖）---->解釋器同一時刻只能解釋一個線程--->致使效率低下
後果：

一個解釋器同一時刻只能解釋執行一個線程，因此致使Python線程效率低下，可是當遇到IO阻塞時線程會主動讓出解釋器，所以Pyhton線程更加適合高延遲的IO程序併發
解決方案
- 儘可能使用進程完成併發（和沒說同樣）
- 不適當用C解釋器（用C# ,JAVA)
- 儘可能使用多種方案組合的方式進行併發操做，線程用做高延遲IO