Python 多线程的实例详解

 Python 多线程的实例详解

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
53840 

1
>>>
2
3
KeyboardInterrupt
>>> thread.start_new_thread(run,(2,))
17840 

1
>>>
thread.start_new_thread(run,(),{'n':4})
39720 

1
>>>
2
3
thread.start_new_thread(run,(),{'n':3})
32480 

1
>>>
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t1
I am
>>> 1
t2.start()
I am
>>> 2
t3.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
>>>
16
17
18
19

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()
0
1
2
3
4
>>> 2
def func():
  t.start()
  t.join()
  for i in range(5):
    print i 

>>> t = Mythread(3)
>>> func()
3
0
1
2
3
4
>>>

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 threading
import time
class 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0
for i in t1:
  i.start() 

E:/study/<a href="http://lib.csdn.net/base/python" rel="external nofollow" class='replace_word' title="Python知识库" target='_blank' style='color:#df3434; font-weight:bold;'>Python</a>/workspace>xianchengtongbu.py
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

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 threading
class 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 = 0
p = Producer('Producer')
c = Consumer('Consumer')
p.start()
c.start()
p.join()
c.join()
print x 

E:/study/python/workspace>xianchengtongbu2.py
1000000
0
0

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 threading
class 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()

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