Python快速学习第十一天--Python多线程

Python中使用线程有三种方式:

方法一:函数式

调用thread模块中的start_new_thread()函数来产生新线程。语法如下:

thread.start_new_thread ( function, args[, kwargs] )

参数说明:

  • function - 线程函数。
  • args - 传递给线程函数的参数,他必须是个tuple类型。
  • kwargs - 可选参数。

实例:

线程的结束一般依靠线程函数的自然结束;也可以在线程函数中调用thread.exit(),他抛出SystemExit exception,达到退出线程的目的。

方法二:通过继承threading.Thread创建线程

使用Threading模块创建线程,直接从threading.Thread继承,然后重写__init__方法和run方法:

实例

方法三:使用threading.Thread直接在线程中运行函数。

实例:

线程模块

Python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。thread提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁。

thread 模块提供的其他方法:

  • threading.currentThread(): 返回当前的线程变量。
  • threading.enumerate(): 返回一个包含正在运行的线程的list。正在运行指线程启动后、结束前,不包括启动前和终止后的线程。
  • threading.activeCount(): 返回正在运行的线程数量,与len(threading.enumerate())有相同的结果。

除了使用方法外,线程模块同样提供了Thread类来处理线程,Thread类提供了以下方法:

  • run(): 用以表示线程活动的方法。
  • start():启动线程活动。
  • join([time]): 等待至线程中止。这阻塞调用线程直至线程的join() 方法被调用中止-正常退出或者抛出未处理的异常-或者是可选的超时发生。
  • isAlive(): 返回线程是否活动的。
  • getName(): 返回线程名。
  • setName(): 设置线程名。
  • 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。

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:

实例:

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。

下面再看看加锁的实例

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。

实例:

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。

实例:

线程优先级队列( Queue)

Python的Queue模块中提供了同步的、线程安全的队列类,包括FIFO(先入先出)队列Queue,LIFO(后入先出)队列LifoQueue,和优先级队列PriorityQueue。这些队列都实现了锁原语,能够在多线程中直接使用。可以使用队列来实现线程间的同步。

Queue模块中的常用方法:

  • Queue.qsize() 返回队列的大小
  • Queue.empty() 如果队列为空,返回True,反之False
  • Queue.full() 如果队列满了,返回True,反之False
  • Queue.full 与 maxsize 大小对应
  • Queue.get([block[, timeout]])获取队列,timeout等待时间
  • Queue.get_nowait() 相当Queue.get(False)
  • Queue.put(item) 写入队列,timeout等待时间
  • Queue.put_nowait(item) 相当Queue.put(item, False)
  • Queue.task_done() 在完成一项工作之后,Queue.task_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号
  • Queue.join() 实际上意味着等到队列为空,再执行别的操作

实例:

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