python學習筆記——線程threading （一）

1 線程threading

1.1 基本概述

也被稱爲輕量級的進程。

線程是計算機多任務編程的一種方式，能夠使用計算機的多核資源。

線程死應用程序中工做的最小單元

1.2 線程特色

（1）進程的建立開銷較大，線程建立開銷較小

（2）一個進程中能夠包含多個線程

（3）線程依附於進程的存在，多個線程共享進程的資源

（4）每一個線程也擁有本身獨特的特徵，好比ID、指令集

注意：

（1）進程有獨立的空間，數據安全性較高

（2）線程使用進程的資源，即通常使用全局變量的方式進行線程間通訊，因此須要較複雜的同步互斥

（3）多個不相關的線程功能最好不要湊到一塊兒造成線程

1.3 線程與進程

（1）進程是線程的容器，一個程序的執行實例就是一個進程，線程是進程的實際運做單位。

（2）進程是系統進行資源分配調度的基本單元，是操做系統結構的基礎；線程是操做系統可以運算調度的最小單位。

（3）進程之間是相互隔離的，即一個進程既沒法訪問其餘進程的內容，也沒法操做其餘進程，而操做系統會跟蹤全部正在運行的進程，給每一個進程一小段運行時間，而後切換到其餘進程。

（4）python的線程沒有優先級,沒有線程組的概念,也不能被銷燬、中止、掛起,天然也沒有恢復、中斷。 

 

2 線程模塊

Thread module emulating a subset of Java's threading model

2.1 線程模塊之類

Thread,Event, Lock, Rlock, Condition, [Bounded]Semaphore, Timer, local。

2.2 線程模塊之方法屬性

方法：

threading.current_thread()：返回當前的線程變量。 

threading.active_count()：

threading.stack_size()

threading.enumerate()：返回一個包含正在運行的線程的list。正在運行指線程啓動後、結束前，不包括啓動前和終止後的線程。

threading.setprofile(func)

threading.Lock()

threading.Rlock()

屬性：

t = threading.Thread(target=function)，t爲線程實例

t.name：線程的名稱

t.getName：得到線程名字

t.is_alive：獲取線程的狀態

2.3 線程模塊之常量

threading.TIMEOUT_MAX 設置threading全局超時時間。

3 Thread類

3.1 Thread類

class Thread(builtins.object)的Methods defined here：

Thread(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, *, daemon=None)

group：線程組，目前沒有實現，爲了未來實現ThreadGroup類的擴展而設置的。

target：要執行的方法，run()方法調用的對象

name：線程名，在默認狀況下，命名爲Thread-N（N爲最小的十進制數字）

args：元組參數

kwargs：字典參數

3.2 Thread類的實例方法：

start()：啓動線程

join(self, timeout=None)：等待線程結束，阻塞線程直到調用此方法的線程終止或到達指定的的timeout

is_alive()：返回線程是否在運行，運行返回True；

isAlive：等價於is_alive()

getName()：獲取線程名字

setName()：設置線程名字，在threading.Thread()的幫助文檔中沒有該方法，其餘資料上有。

 

is/setDaemon(bool): 獲取/設置是後臺線程（默認前臺線程（False））。（在start以前設置）

　　若是是後臺線程，主線程執行過程當中，後臺線程也在進行，主線程執行完畢後，後臺線程不論成功與否，主線程和後臺線程均中止
       若是是前臺線程，主線程執行過程當中，前臺線程也在進行，主線程執行完畢後，等待前臺線程也執行完成後，程序中止

3.3 線程的建立方法

線程的建立方法有兩種

一種是利用threading.Thread()直接建立線程

import threading import time def music(sec): print('播放音樂') time.sleep(sec) t = threading.Thread(name='createthread',target=music,args=(2,)) t.start() print("結束!")

運行

播放音樂 結束!

 

另外是利用 threading.Thread() 類的繼承、並重寫 run() 來建立線程

import threading import time class MyThread(threading.Thread): def __init__(self,arg): # 注意：必定要顯式的調用父類的初始化函數。
        super(MyThread, self).__init__() self.arg=arg # 定義每一個線程要運行的函數
    def run(self): time.sleep(1) print('the arg is:%s\r' % self.arg) for i in range(3): t =MyThread(i) t.start() print('main thread end!')

運行

main thread end! the arg is:0 the arg is:1 the arg is:2

3.4 線程傳參

事實上：線程傳參與函數傳參沒有明顯區別，本質上就是函數傳參 

import threading def add(x, y): print('{} + {} = {}'.format(x, y, x + y, threading.current_thread())) # 建立線程對象
thread1 = threading.Thread(target=add, name='add', args=(4, 5)) thread2 = threading.Thread(target=add, name='add', args=(4,), kwargs={'y': 5}) thread3 = threading.Thread(target=add, name='add', kwargs={'x': 4, 'y': 5}) # 啓動線程
thread1.start() thread2.start() thread3.start()

運行

4 + 5 = 9
4 + 5 = 9
4 + 5 = 9

關於format函數參看 python的format函數、python中強大的format函數

3.5 線程中的變量

import threading import time a = 10

def music(sec): print('播放音樂') print(a) time.sleep(sec) print(a) t = threading.Thread(name='mythread',target=music,args=(2,)) t.start() print("------------main--------------") time.sleep(2) a = 100

運行

# 第一次運行
播放音樂 10
------------main--------------
100

# 第二次運行
播放音樂 10
------------main--------------
10

說明：

（1）同一個程序，運行後的結果不相同，由於在一樣sleep(2)後，全局變量從新綁定了100，而進程最後打印出變量a，若變量a先綁定100，則會打印出100，若先打印則爲10

（2）將args=(2,)變爲args=(3,)，則會穩定打印出100

（3）將全局變量的前的sleep(2)變爲sleep(3)，則結果穩定打印出10

 

示例2

import threading import time a = 10

def music1(sec): a = 1000
    print('m11',a) time.sleep(sec) print('m12',a) def music2(sec): print('m21',a) time.sleep(sec) print('m22',a) t1 = threading.Thread(name='mythread1',target=music1,args=(2,)) t2 = threading.Thread(name='mythread2',target=music2,args=(3,)) t1.start() t2.start() print("------------main--------------") # time.sleep(2)
a = 100

運行

m11 1000
------------main-------------- m21 10 m12 1000 m22 100

3.6 線程中的屬性方法

import threading import time def music(sec): print('播放音樂') time.sleep(sec) t = threading.Thread(name='mythread',target=music,args=(2,)) t.start() print('name:',t.name)#線程名稱
t.setName("yourthread")#設置線程的名稱

print('name:',t.name)#線程名稱
print('getName:',t.getName())# 得到線程名稱
print('is_alive:',t.is_alive()) #獲取線程狀態
 t.join()#阻塞等待進程退出
print("------------main--------------")

運行

播放音樂 name: mythread name: yourthread getName: yourthread is_alive: True ------------main--------------

3.7 在本地計算機上能夠建立線程的最大數量

# 查看能夠建立多少線程 # 能夠用top查看CPU運行狀況
import threading import time a = 0 def music(sec): global a a += 1 time.sleep(sec) print(a) # 阻塞建立的線程退出
    while True: pass thread_list = [] while True: t = threading.Thread(target=music,args=(2,)) t.start() #啓動線程
 thread_list.append(t) for i in thread_list: i.join()#阻塞等待線程退出

數據顯示，能夠建立2961個線程，同時在新的終端上top查看CPU運行達到100%

 

相關參考：

python 併發和線程

python--threading多線程總結

python併發編程之多線程