Python中多線程的創(chuàng)建及基本調(diào)用方法

由于注明的GIL的存在,Python盡管能創(chuàng)建多個(gè)線程,但是多線程卻不能同時(shí)工作...well,這里我們來(lái)看一下Python中多線程的創(chuàng)建及基本調(diào)用方法.

1. 多線程的作用
簡(jiǎn)而言之，多線程是并行處理相互獨(dú)立的子任務(wù)，從而大幅度提高整個(gè)任務(wù)的效率。
2. Python中的多線程相關(guān)模塊和方法
Python中提供幾個(gè)用于多線程編程的模塊，包括thread，threading和Queue等
thread模塊提供了基本的線程和鎖的支持，除產(chǎn)生線程外，也提供基本的同步數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鎖對(duì)象，其中包括：
start_new_thread(function, args kwargs=None)  產(chǎn)生一個(gè)新的線程來(lái)運(yùn)行給定函數(shù)
allocate_lock()  分配一個(gè)LockType類(lèi)型的鎖對(duì)象
exit() 讓線程退出
acquire(wait=None) 嘗試獲取鎖對(duì)象
locked()  如果獲取了鎖對(duì)象返回TRUE，否則返回FALSE
release()  釋放鎖
threading提供了更高級(jí)別，功能更強(qiáng)的線程管理功能
Thread類(lèi) 表示一個(gè)線程的執(zhí)行的對(duì)象
Lock 鎖原語(yǔ)對(duì)象
RLock 可重入鎖對(duì)象，使單線程可以再次獲得已經(jīng)獲取鎖
queue模塊允許用戶(hù)創(chuàng)建一個(gè)可以用于多個(gè)線程之間共享數(shù)據(jù)的隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
可用于進(jìn)程間的通訊，讓各個(gè)線程之間共享數(shù)據(jù)
模塊函數(shù)queue(size)  創(chuàng)建一個(gè)大小為size的Queue對(duì)象
queue對(duì)象函數(shù) qsize()  返回隊(duì)列大小
empty()  隊(duì)列為空返回True，否則返回False
put(item, block=0)  把ITEM放到隊(duì)列中，block不為0，函數(shù)會(huì)一直阻塞到隊(duì)列中
get(block=0) 從隊(duì)列中取一個(gè)對(duì)象，若果給block，函數(shù)會(huì)一直阻塞到隊(duì)列中有對(duì)象為止

3.示例
目前Python的lib中對(duì)多線程編程提供兩種啟動(dòng)方法，一種是比較基本的thread模塊中start_new_thread方法，在線程中運(yùn)行一個(gè)函數(shù)， 另一種是使用集成threading模塊的線程對(duì)象Thread類(lèi)。
目前所用到的，是舊版本中調(diào)用thread模塊中的start_new_thread()函數(shù)來(lái)產(chǎn)生新的線程
相比而言，thread.start_new_thread(function,(args[,kwargs]))實(shí)現(xiàn)機(jī)制其實(shí)與C更為類(lèi)似，其中function參數(shù)是將要調(diào)用的線程函數(shù)；(args[,kwargs])是將傳遞給待創(chuàng)建線程函數(shù)的參數(shù)組成的元組類(lèi)型，其中kwargs是可選的參數(shù)。新創(chuàng)建的線程結(jié)束一般依靠線程函數(shù)的執(zhí)行結(jié)束自動(dòng)退出，或者在線程函數(shù)中調(diào)用thread.exit()拋出SystemExit exception，達(dá)到線程退出的目的。
    
print "=======================thread.start_new_thread啟動(dòng)線程============="
import thread  
#Python的線程sleep方法并不是在thread模塊中，反而是在time模塊下  
import time  
def inthread(no,interval):  
  count=0
  while count<10:  
    print "Thread-%d,休眠間隔：%d,current Time:%s"%(no,interval,time.ctime())  
    #使當(dāng)前線程休眠指定時(shí)間，interval為浮點(diǎn)型的秒數(shù)，不同于Java中的整形毫秒數(shù)  
    time.sleep(interval)  
    #Python不像大多數(shù)高級(jí)語(yǔ)言一樣支持++操作符，只能用+=實(shí)現(xiàn)  
    count+=1
  else:  
    print "Thread-%d is over"%no  
    #可以等待線程被PVM回收，或主動(dòng)調(diào)用exit或exit_thread方法結(jié)束線程  
    thread.exit_thread()  
#使用start_new_thread函數(shù)可以簡(jiǎn)單的啟動(dòng)一個(gè)線程,第一個(gè)參數(shù)指定線程中執(zhí)行的函數(shù)，第二個(gè)參數(shù)為元組型的傳遞給指定函數(shù)的參數(shù)值  
thread.start_new_thread(inthread,(1,2))  
  #線程執(zhí)行時(shí)必須添加這一行，并且sleep的時(shí)間必須足夠使線程結(jié)束，如本例  
  #如果休眠時(shí)間改為20，將可能會(huì)拋出異常  
time.sleep(30)  
'''  

使用這種方法啟動(dòng)線程時(shí)，有可能出現(xiàn)異常
    
Unhandled exception in thread started by
Error in sys.excepthook:
Original exception was:

解決：?jiǎn)?dòng)線程之后，須確保主線程等待所有子線程返回結(jié)果后再退出，如果主線程比子線程早結(jié)束，無(wú)論其子線程是否是后臺(tái)線程，都將會(huì)中斷，拋出這個(gè)異常
若沒(méi)有響應(yīng)阻塞等待，為避免主線程提前退出，必須調(diào)用time.sleep使主線程休眠足夠長(zhǎng)的時(shí)間，另外也可以采用加鎖機(jī)制來(lái)避免類(lèi)似情況，通過(guò)在啟動(dòng)線程的時(shí)候，給每個(gè)線程都加了一把鎖，直到線程運(yùn)行介紹，再釋放這個(gè)鎖。同時(shí)在Python的main線程中用一個(gè)while循環(huán)來(lái)不停的判斷每個(gè)線程鎖已釋放。    
import thread;  
from time import sleep,ctime;  
from random import choice  
#The first param means the thread number  
#The second param means how long it sleep  
#The third param means the Lock  
def loop(nloop,sec,lock):  
  print "Thread ",nloop," start and will sleep ",sec;  
  sleep(sec);  
  print "Thread ",nloop," end ",sec;  
  lock.release();  
   
def main():  
  seconds=[4,2];  
  locks=[];  
  for i in range(len(seconds)) :  
    lock=thread.allocate_lock();  
    lock.acquire();  
    locks.append(lock);  
       
  print "main Thread begins:",ctime();  
  for i,lock in enumerate(locks):  
    thread.start_new_thread(loop,(i,choice(seconds),lock));  
  for lock in locks :  
    while lock.locked() :   
      pass;  
  print "main Thread ends:",ctime();  
   
if __name__=="__main__" :  
  main();  

很多介紹說(shuō)在新python版本中推薦使用Threading模塊，目前暫沒(méi)有應(yīng)用到。。。