python的多線程創(chuàng)建的方法有哪些

本篇內(nèi)容介紹了“python的多線程創(chuàng)建的方法有哪些”的有關(guān)知識，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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python多線程

一、線程的概念

線程是CPU分配資源的基本單位。當(dāng)一程序開始運(yùn)行，這個(gè)程序就變成了一個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程相當(dāng)于一個(gè)或者多個(gè)線程。當(dāng)沒有多線程編程時(shí)，一個(gè)進(jìn)程相當(dāng)于一個(gè)主線程；當(dāng)有多線程編程時(shí)，一個(gè)進(jìn)程包含多個(gè)線程（含主線程）。使用線程可以實(shí)現(xiàn)程序大的開發(fā)。

多個(gè)線程可以在同一個(gè)程序中運(yùn)行，并且每一個(gè)線程完成不同的任務(wù)。

多線程實(shí)現(xiàn)后臺(tái)服務(wù)程序可以同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，并不發(fā)生阻塞現(xiàn)象。

多線程的程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)就是能夠提高程序執(zhí)行效率和處理速度。python程序可以同時(shí)并行運(yùn)行多個(gè)相對獨(dú)立的線程。

二、創(chuàng)建多線程

python支持兩種創(chuàng)建多線程的方式：

~通過 threading.Thread () 創(chuàng)建。

~通過繼承 threading.Thread 類的繼承。

1.通過 threading.Thread () 創(chuàng)建

語法形式：

thread.Thread(group=Nore,targt=None,args=(),kwargs={},*,daemon=None)

參數(shù)解釋：

~group：必須為None，于ThreadGroup類相關(guān)，一般不使用。

~target：線程調(diào)用的對象，就是目標(biāo)函數(shù)。

~name：為線程起這個(gè)名字。默認(rèn)是Tread-x，x是序號，由1開始，第一個(gè)創(chuàng)建的線程名字就是Tread-1。

~args：為目標(biāo)函數(shù)傳遞關(guān)鍵字參數(shù)，字典。

~daemon：用來設(shè)置線程是否隨主線程退出而退出。

示例：

import threading
def test (x,y):
 for i in range(x,y):
   print(i)
thread1 = threading.Thread(name='t1',target= test,args=(1,10))
thread2 = threading.Thread(name='t2',target= test,args=(11,20))
thread1.start()   #啟動(dòng)線程1
thread2.start()   #啟動(dòng)線程2

登錄后復(fù)制

輸出：

1
2
3
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13
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18
19

解釋：兩個(gè)程序會(huì)并發(fā)運(yùn)行，所以結(jié)果不一定每次都是順序的1~10，這是根據(jù)CPU給兩個(gè)線程風(fēng)馬分配的時(shí)間片段來決定?？梢钥吹矫看谓Y(jié)果都不同。

2.通過繼承 threading.Thread 類的繼承

threading.Thread是一個(gè)類，可以繼承它。

示例：

import threading
class mythread(threading.Thread):
  def run(self):
    for i in range(1,10):
      print(i)
thread1 = mythread();
thread2 = mythread();
thread1.start()
thread2.start()

登錄后復(fù)制

輸出：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9

解釋：自定義一個(gè)類繼承threading.Thread,然后重寫父類的run方法，線程啟動(dòng)時(shí)（執(zhí)行start（））會(huì)自動(dòng)執(zhí)行該方法。

三、主線程

在python中，主線程是第一個(gè)啟動(dòng)的線程。

~父線程:如果啟動(dòng)線程A中啟動(dòng)了一個(gè)線程B，A就是B的父線程。

~子線程：B就是A的子線程。

創(chuàng)建線程時(shí)有一個(gè)damon屬性，用它來判斷主線程。當(dāng)daemon設(shè)置False時(shí)，線程不會(huì)隨主線程退出而退出，主線程會(huì)一直等著子線程執(zhí)行完;。當(dāng)daemon設(shè)置True時(shí)，線程會(huì)隨主線程退出而退出，主線程結(jié)束其他的子線程會(huì)強(qiáng)制退出。

使用daemon注意：

~daemon屬性必須在start( )之前設(shè)置，否則會(huì)引發(fā)RuntimeError異常

~每個(gè)線程都由daemon屬性，可以顯示設(shè)置也可以不設(shè)置，不設(shè)置則取默認(rèn)值None

~如果子子線程不設(shè)置daemon屬性，就取當(dāng)前線程的daemon來設(shè)置它。子子線程繼承子線程的daemon值，作用和設(shè)置None一樣。

~從主線程創(chuàng)建的所有線程不設(shè)置daemon屬性，則默認(rèn)都是daemon=False。

示例：

import time
import threading
def test():
 time.sleep(10)
 for i in range(10):
  print(i)
thread1 = threading.Thread(target=test,daemon=False)
thread1.start()
print('主線程完成了')

輸出：

主線程完成了
0
1
2
3
4
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6
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8
9

解釋：當(dāng)主線程運(yùn)行完畢輸出完之后，等待一下后輸出0~9。如果將daemon=False該為daemon=True，則不會(huì)運(yùn)行for i in range(10)語句。

四、阻塞線程

一個(gè)線程中調(diào)用另一個(gè)線程的join方法，調(diào)用者被阻塞，直到調(diào)用線程被終止。

語法形式：

join(timeout-=None)

登錄后復(fù)制

timeout 參數(shù)指定調(diào)用者等待多久，沒有設(shè)置時(shí)，就一直等待被調(diào)用線程結(jié)束被調(diào)用線程結(jié)束。其中，一個(gè)線程可以被join多次調(diào)用。

示例：

import time
import threading
def test():
 time.sleep(5)
 for i in range(10):
  print(i)
thread1=threading.Thread(target=test)
thread1.start()
thread1.join()
print('主線程完成了')

輸出：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
主線程完成了

解釋：在thread1.start()后加thread1.join()添加join方法，輸出時(shí)，主線程就會(huì)等待輸出完0~9后再執(zhí)行自己的print輸出。

五、判斷線程是否活動(dòng)的

~run（）：用以表示線程活動(dòng)的方法

~start（）：啟動(dòng)線程

~join（）：等待至線程終止

~isAlive（）：返回線程是否活動(dòng)的

~getName（）：返回線程名稱

~setName() : 設(shè)置線程名稱

示例：

from threading import Thread, Event
import time
def countdown(n, started_evt):
    print('正在運(yùn)行')
    started_evt.set()
    while n > 0:
        print('時(shí)間', n)
        n -= 1
        time.sleep(2)
started_evt = Event()
print('開始倒計(jì)時(shí)')
t = Thread(target=countdown, args=(10, started_evt))
t.start()
started_evt.wait()
print('倒計(jì)時(shí)運(yùn)行')

輸出：

開始倒計(jì)時(shí)
正在運(yùn)行
時(shí)間 10
倒計(jì)時(shí)運(yùn)行
時(shí)間 9
時(shí)間 8
時(shí)間 7
時(shí)間 6
時(shí)間 5
時(shí)間 4
時(shí)間 3
時(shí)間 2
時(shí)間 1

Alive，顧名思義，它表示線程當(dāng)前是否為可用狀態(tài)，如果線程已經(jīng)啟動(dòng)，并且當(dāng)前沒有任何異常的話，則返回true，否則為false

Thread.isAlive() ：顧名思義，是表示當(dāng)前線程時(shí)候?yàn)榭捎脿顟B(tài)，即是否已經(jīng)在啟動(dòng)，并且在運(yùn)行的狀態(tài)；

六、線程同步

1.同步概念

異步模式的情況下，同時(shí)有一個(gè)線程在修改共享數(shù)據(jù)，另一個(gè)線程在讀取共享數(shù)據(jù)，當(dāng)修改的共享數(shù)據(jù)的線程沒有處理完畢，讀取數(shù)據(jù)的線程肯定會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。如果采用多線程的同步控制機(jī)制，當(dāng)處理共享數(shù)據(jù)的線程完成處理數(shù)據(jù)之后，讀取線程就讀取數(shù)據(jù)。

python的鎖就解決這一問題，鎖住線程，只允許一個(gè)線程操作，其他線程排隊(duì)等待，待當(dāng)前線程操作完畢后，再按順序一個(gè)一個(gè)來運(yùn)行。

2. python的鎖

python的threading模塊提供了RLock鎖解決方法。在某一時(shí)間只能讓一個(gè)線程操作的語句放到RLock的acquire方法和release方法之間，即acquire相當(dāng)于給RLack上鎖，而release相當(dāng)于解鎖。

示例：

import threading
class mythread(threading.Thread):
 def run(self):
  global x                   #聲明一個(gè)全局變量
  lock.acquire()             #上鎖
  x +=10
  print('%s:%d'%(self.name,x))
  lock.release()             #解鎖
x = 0                        #設(shè)置全局變量初始值
lock = threading.RLock()     #創(chuàng)建可重入鎖
list1 = []                   
for i in range(5):   
 list1.append(mythread())    #創(chuàng)建五個(gè)線程，放到同一列表中
for i in list1:
 i.start()                   #開啟列表線程

輸出：

Thread-1:10
Thread-2:20
Thread-3:30
Thread-4:40
Thread-5:50

解釋：

3. python中的條件鎖

條件鎖常用的方法：

~acquire([timeout]):調(diào)用關(guān)聯(lián)鎖的方法

~release()：解鎖

~wait():使線程進(jìn)入 Condition 的等待池等待通知并釋放解鎖。使用前線程必須已獲得鎖定，否則將拋出異常。

~notify():從等待池挑選一個(gè)線程并通知，收到通知的線程將自動(dòng)調(diào)用 acquire() 嘗試獲得，其他線程仍然在等待池中等待通知，直到該線程收到通知 調(diào)用該方法，否則將會(huì)拋出異常。

~notify ALL():跟notify() 一樣，但這個(gè)方法對應(yīng)的是所有的線程。

示例：

題目：有幾個(gè)生產(chǎn)車間生產(chǎn)，幾個(gè)消費(fèi)者購買，當(dāng)生產(chǎn)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，停止生產(chǎn)。

import threading
import time
condtion = threading.Condition()
sheep = ['1件產(chǎn)品','1件產(chǎn)品','1件產(chǎn)品','1件產(chǎn)品','1件產(chǎn)品']
class Producer(threading.Thread):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name=name)
        pass
    def run(self):
        global condtion, sheep
        while True:
            time.sleep(0.1)
            condtion.acquire()
            if len(sheep) < 10:
                print(self.name + "生產(chǎn)了1件產(chǎn)品")
                sheep.append('1件產(chǎn)品')
                condtion.notifyAll()
                pass
            else:
                print("倉庫滿了，停止生產(chǎn)!")
                condtion.wait()
                pass
            condtion.release()
        pass
    pass
class Customer(threading.Thread):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name=name)
        pass
    def run(self):
        global condtion, sheep
        while True:
            time.sleep(0.1)
            condtion.acquire()
            if len(sheep) > 0:
                meat = sheep.pop()
                print(self.name + "購買了" + meat + "還剩多少" + str(len(sheep)) + "件")
                condtion.notifyAll()
                pass
            else:
                print("買光了，等待")
                condtion.wait()
                pass
            condtion.release()
        pass
    pass
if __name__ == "__main__":
    p1 = Producer("1號生產(chǎn)車間")
    p2 = Producer("2號生產(chǎn)車間")
    p3 = Producer("3號生產(chǎn)車間")
    p4 = Producer("4號生產(chǎn)車間")
    p5 = Producer("5號生產(chǎn)車間")
    p6 = Producer("6號生產(chǎn)車間")
    p1.start()
    p2.start()
    p4.start()
    p5.start()
    p6.start()
    c1 = Customer('小王')
    c2 = Customer('小李')
    c3 = Customer('小賈')
    c4 = Customer('小沈')
    c5 = Customer('小劉')
    c1.start()
    c2.start()
    c3.start()
    c4.start()
    c5.start()

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