Python多線程thread及模塊使用實例

多線程類似於同時執行多個不同程序，多線程運行有如下優點：

使用線程可以把佔據長時間的程序中的任務放到後臺去處理。

用戶界面可以更加吸引人，這樣比如用戶點擊了一個按鈕去觸發某些事件的處理，可以彈出一個進度條來顯示處理的進度

程序的運行速度可能加快

在一些等待的任務實現上如用戶輸入、文件讀寫和網絡收發數據等，線程就比較有用了。在這種情況下我們可以釋放一些珍貴的資源如內存佔用等等。



線程在執行過程中與進程還是有區別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執行，必須依存在應用程序中，由應用程序提供多個線程執行控制。

每個線程都有他自己的一組CPU寄存器，稱為線程的上下文，該上下文反映了線程上次運行該線程的CPU寄存器的狀態。

指令指針和堆棧指針寄存器是線程上下文中兩個最重要的寄存器，線程總是在進程得到上下文中運行的，這些地址都用於標誌擁有線程的進程地址空間中的內存。

線程可以被搶佔（中斷）。



在其他線程正在運行時，線程可以暫時擱置（也稱為睡眠） -- 這就是線程的退讓。



線程可以分為:

內核線程：由操作系統內核創建和撤銷。



用戶線程：不需要內核支持而在用戶程序中實現的線程。



Python3 線程中常用的兩個模塊為：

_thread

threading(推薦使用)



thread 模塊已被廢棄。用戶可以使用 threading 模塊代替。所以，在 Python3 中不能再使用"thread" 模塊。為了兼容性，Python3

將 thread 重命名為 "_thread"。

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,他必須是個tuple類型。

kwargs - 可選參數。



import _thread from time import sleep import datetime def date_time_str(): return datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S') def loop_one(): print('++++線程一開始於:',date_time_str()) print('++++線程一休眠4秒') sleep(4) print('++++線程一休眠結束，結束於:',date_time_str()) def loop_two(): print('++++線程二開始於:',date_time_str()) print('++++線程二休眠2秒') sleep(2) print('++++線程二休眠結束，結束於:',date_time_str()) def main(): print('-----所有線程開始時間:',date_time_str()) _thread.start_new_thread(loop_one,()) _thread.start_new_thread(loop_two,()) sleep(6) print('------所有線程結束時間:',date_time_str()) if __name__=='__main__': main()

運行結果：

[python@master thread]$ python3 thread.py

-----所有線程開始時間: 2018-11-08 19:07:54

++++線程一開始於: 2018-11-08 19:07:54

++++線程一休眠4秒

++++線程二開始於: 2018-11-08 19:07:54

++++線程二休眠2秒

++++線程二休眠結束，結束於: 2018-11-08 19:07:56

++++線程一休眠結束，結束於: 2018-11-08 19:07:58

------所有線程結束時間: 2018-11-08 19:08:00



sleep(6) 是讓主線程停下來，主線程一旦運行結束，就關閉運行著的其他兩個線程，這可能造成主線程過早或者過晚退出，這時就要用線程鎖，主線程可認在兩個子進程都退出後立即退出。代碼如下：

import _thread from time import sleep import datetime loops=[4,2] def date_time_str(): return datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S') def loop(n_loop,n_sec,lock): print('線程(',n_loop,') 開始執行:',date_time_str(),',先休眠(',n_sec,')秒') sleep(n_sec) print('線程(',n_loop,')休眠結束，結束於:',date_time_str()) lock.release() def main(): print('---所有線程開始執行...') locks=[] n_loops=range(len(loops)) for i in n_loops: lock=_thread.allocate_lock() lock.acquire() locks.append(lock) for i in n_loops: _thread.start_new_thread(loop,(i,loops[i],locks[i])) for i in n_loops: while locks[i].locked(): pass print('---所有線程執行結束:',date_time_str()) if __name__=='__main__': main()

運行結果：

[python@master thread]$ python3 thread2.py

---所有線程開始執行...

線程( 1 ) 開始執行: 2018-11-08 20:00:47 ,先休眠( 2 )秒

線程( 0 ) 開始執行: 2018-11-08 20:00:47 ,先休眠( 4 )秒

線程( 1 )休眠結束，結束於: 2018-11-08 20:00:49

線程( 0 )休眠結束，結束於: 2018-11-08 20:00:51

---所有線程執行結束: 2018-11-08 20:00:51



使用了線程鎖。