Python多線程入門學習

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Python 中使用線程有兩種方式：函數或者用類來包裝線程對象。

函數式：

調用 thread 模塊中的start_new_thread()函數來產生新線程。

語法如下：

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

參數說明：

  • function – 線程函數。
  • args – 傳遞給線程函數的參數，它必須是個 tuple 類型。
  • kwargs – 可選參數。
import thread
import time
 
# 為線程定義一個函數
def print_time(threadName, delay):
   count = 0
   while count < 5:
      time.sleep(delay)
      count += 1
      print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
 
# 創建兩個線程
try:
   thread.start_new_thread(print_time, ("Thread-1", 2,))
   thread.start_new_thread(print_time, ("Thread-2", 4,))
except:
   print ("Error: unable to start thread")
 
while 1:
   pass

使用 Threading 模塊創建線程

使用 Threading模塊創建線程，直接從 threading.Thread 繼承，然後重寫__init__方法和 run 方法：

import threading
import time
 
exitFlag = 0
 
class myThread (threading.Thread):   #繼承父類threading.Thread
    def __init__(self, threadID, name, counter):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.counter = counter
    def run(self):                   #把要執行的代碼寫到run函數裡面 線程在創建後會直接運行run函數 
        print ("Starting " + self.name)
        print_time(self.name, self.counter, 5)
        print ("Exiting " + self.name)
 
def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        if exitFlag:
            (threading.Thread).exit()
        time.sleep(delay)
        print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1
 
# 創建新線程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)
 
# 開啟線程
thread1.start()
thread2.start()
 
print ("Exiting Main Thread")

線程同步

如果多個線程共同對某個數據修改，則可能出現不可預料的結果，為瞭保證數據的正確性，需要對多個線程進行同步。

使用 Thread 對象的 Lock 和 Rlock 可以實現簡單的線程同步，這兩個對象都有 acquire 方法和 release 方法，對於那些需要每次隻允許一個線程操作的數據，可以將其操作放到 acquire 和 release 方法之間。如下：

import threading
import time
 
class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, counter):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.counter = counter
    def run(self):
        print ("Starting " + self.name)
       # 獲得鎖，成功獲得鎖定後返回True
       # 可選的timeout參數不填時將一直阻塞直到獲得鎖定
       # 否則超時後將返回False
        threadLock.acquire()
        print_time(self.name, self.counter, 3)
        # 釋放鎖
        threadLock.release()
 
def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        time.sleep(delay)
        print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1
 
threadLock = threading.Lock()
threads = []
 
# 創建新線程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)
 
# 開啟新線程
thread1.start()
thread2.start()
 
# 添加線程到線程列表
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)
 
# 等待所有線程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("Exiting Main Thread")

線程優先級隊列（Queue）

Python 的 Queue 模塊中提供瞭同步的、線程安全的隊列類，包括 FIFO（先入先出）隊列 Queue，LIFO（後入先出）隊列 LifoQueue 和優先級隊列 PriorityQueue。這些隊列都實現瞭鎖原語，能夠在多線程中直接使用。可以使用隊列來實現線程間的同步。

Queue 模塊中的常用方法：

  • Queue.qsize() 返回隊列的大小
  • Queue.empty() 如果隊列為空，返回True,反之False
  • Queue.full() 如果隊列滿瞭，返回True,反之False
  • Queue.full 與 maxsize 大小對應
  • Queue.get([block[, timeout]])獲取隊列，timeout等待時間
  • Queue.get_nowait() 相當Queue.get(False)
  • Queue.put(item) 寫入隊列，timeout等待時間
  • Queue.put_nowait(item) 相當Queue.put(item, False)
  • Queue.task_done() 在完成一項工作之後，Queue.task_done()函數向任務已經完成的隊列發送一個信號
  • Queue.join() 實際上意味著等到隊列為空，再執行別的操作
import Queue
import threading
import time
 
exitFlag = 0
 
class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, q):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.q = q
    def run(self):
        print ("Starting " + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print ("Exiting " + self.name)
 
def process_data(threadName, q):
    while not exitFlag:
        queueLock.acquire()
        if not workQueue.empty():
            data = q.get()
            queueLock.release()
            print ("%s processing %s" % (threadName, data))
        else:
            queueLock.release()
        time.sleep(1)
 
threadList = ["Thread-1", "Thread-2", "Thread-3"]
nameList = ["One", "Two", "Three", "Four", "Five"]
queueLock = threading.Lock()
workQueue = Queue.Queue(10)
threads = []
threadID = 1
 
# 創建新線程
for tName in threadList:
    thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
    thread.start()
    threads.append(thread)
    threadID += 1
 
# 填充隊列
queueLock.acquire()
for word in nameList:
    workQueue.put(word)
queueLock.release()
 
# 等待隊列清空
while not workQueue.empty():
    pass
 
# 通知線程是時候退出
exitFlag = 1
 
# 等待所有線程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("Exiting Main Thread")

到此這篇關於Python多線程入門學習的文章就介紹到這瞭。希望對大傢的學習有所幫助，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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