Python 多線程的實例詳解

一）線程基礎(chǔ)
1、創(chuàng)建線程：
thread模塊提供了start_new_thread函數(shù)，用以創(chuàng)建線程。start_new_thread函數(shù)成功創(chuàng)建后還可以對其進行操作。
其函數(shù)原型：    
start_new_thread(function,atgs[,kwargs])
其參數(shù)含義如下：

    function: 在線程中執(zhí)行的函數(shù)名
    args:元組形式的參數(shù)列表。
    kwargs: 可選參數(shù)，以字典的形式指定參數(shù)

方法一：通過使用thread模塊中的函數(shù)創(chuàng)建新線程。
    
>>> import thread
>>> def run(n):
  for i in range(n):
    print i
 
      
>>> thread.start_new_thread(run,(4,))  #注意第二個參數(shù)一定要是元組的形式
53840
 
 
1
>>>  
2
3
KeyboardInterrupt
>>> thread.start_new_thread(run,(2,))
17840
 
 
1
>>>  
thread.start_new_thread(run,(),{'n':4})
39720
 
 
1
>>>  
2
3
thread.start_new_thread(run,(),{'n':3})
32480
 
 
1
>>>  
2

方法二：通過繼承threading.Thread創(chuàng)建線程
   
方法三：使用threading.Thread直接在線程中運行函數(shù)。    
import threading
>>> def run(x,y):
  for i in range(x,y):
    print i
 
>>> t1 = threading.Thread(target=run,args=(15,20)) #直接使用Thread附加函數(shù)args為函數(shù)參數(shù)
 
>>> t1.start()
15
>>>  
16
17
18
19

二)Thread對象中的常用方法：

1、isAlive方法：
    
>>> import threading
>>> import time
>>> class mythread(threading.Thread):
  def __init__(self,id):
    threading.Thread.__init__(self)
    self.id = id
  def run(self):
    time.sleep(5)  #休眠5秒
    print self.id
 
      
>>> t = mythread(1)
>>> def func():
  t.start()
  print t.isAlive()  #打印線程狀態(tài)
 
    
>>> func()
True
>>> 1

2、join方法：

原型：join([timeout])

    timeout: 可選參數(shù)，線程運行的最長時間
    
import threading
>>> import time   #導(dǎo)入time模塊
>>> class Mythread(threading.Thread):
  def __init__(self,id):
    threading.Thread.__init__(self)
    self.id = id
  def run(self):
    x = 0
    time.sleep(20)
    print self.id
 
      
>>> def func():
  t.start()
  for i in range(5):
    print i
 
      
>>> t = Mythread(2)
>>> func()
0
1
2
3
4
>>> 2
def func():
  t.start()
  t.join()
  for i in range(5):
    print i
 
      
>>> t = Mythread(3)
>>> func()
3
0
1
2
3
4
>>>  

3、線程名：    
>>> import threading
>>> class mythread(threading.Thread):
  def __init__(self,threadname):
    threading.Thread.__init__(self,name=threadname)
  def run(self):
    print self.getName()
 
      
>>>  
>>> t1 = mythread('t1')
>>> t1.start()
t1
>>>  

 4、setDaemon方法

在腳本運行的過程中有一個主線程，如果主線程又創(chuàng)建了一個子線程，那么當(dāng)主線程退出時，會檢驗子線程是否完成。如果子線程未完成，則主線程會在等待子線程完成后退出。

當(dāng)需要主線程退出時，不管子線程是否完成都隨主線程退出，則可以使用Thread對象的setDaemon方法來設(shè)置。

三）線程同步

1.簡單的線程同步

使用Thread對象的Lock和RLock可以實現(xiàn)簡單的線程同步。對于如果需要每次只有一個線程操作的數(shù)據(jù)，可以將操作過程放在acquire方法和release方法之間。如：     
# -*- coding:utf-8 -*-
import threading
import time
class mythread(threading.Thread):
  def __init__(self,threadname):
    threading.Thread.__init__(self,name = threadname)
  def run(self):
    global x        #設(shè)置全局變量
#    lock.acquire()     #調(diào)用lock的acquire方法
    for i in range(3):
      x = x + 1
    time.sleep(2)
    print x
#    lock.release()     #調(diào)用lock的release方法
#lock = threading.RLock()    #生成Rlock對象
t1 = []
for i in range(10):
  t = mythread(str(i))
  t1.append(t)
x = 0          #將全局變量的值設(shè)為0
for i in t1:  
  i.start()
 
E:/study/<a href="http://lib.csdn.net/base/python" rel="external nofollow" class='replace_word' title="Python知識庫" target='_blank' style='color:#df3434; font-weight:bold;'>Python</a>/workspace>xianchengtongbu.py
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

如果將lock.acquire()和lock.release(),lock = threading.Lock()刪除后保存運行腳本，結(jié)果將是輸出10個30。30是x的最終值，由于x是全局變量，每個線程對其操作后進入休眠狀態(tài)，在線程休眠的時候，Python解釋器就執(zhí)行了其他的線程而是x的值增加。當(dāng)所有線程休眠結(jié)束后，x的值已被所有線修改為了30，因此輸出全部為30。

2、使用條件變量保持線程同步。

python的Condition對象提供了對復(fù)制線程同步的支持。使用Condition對象可以在某些事件觸發(fā)后才處理數(shù)據(jù)。Condition對象除了具有acquire方法和release的方法外，還有wait方法、notify方法、notifyAll方法等用于條件處理。    
# -*- coding:utf-8 -*-
import threading
class Producer(threading.Thread):
  def __init__(self,threadname):
    threading.Thread.__init__(self,name = threadname)
  def run(self):
    global x
    con.acquire()
    if x == 1000000:
      con.wait()
    #  pass
    else:
      for i in range(1000000):
        x = x + 1
      con.notify()
    print x
    con.release()
class Consumer(threading.Thread):
  def __init__(self,threadname):
    threading.Thread.__init__(self,name = threadname)
  def run(self):
    global x  
    con.acquire()
    if x == 0:
      con.wait()
      #pass
    else:
      for i in range(1000000):
        x = x - 1
      con.notify()
    print x  
    con.release()
con = threading.Condition()
x = 0
p = Producer('Producer')
c = Consumer('Consumer')
p.start()
c.start()
p.join()
c.join()
print x
 
E:/study/python/workspace>xianchengtongbu2.py
1000000
0
0

線程間通信：

Event對象用于線程間的相互通信。他提供了設(shè)置信號、清除信宏、等待等用于實現(xiàn)線程間的通信。

1、設(shè)置信號。Event對象使用了set()方法后，isSet()方法返回真。
2、清除信號。使用Event對象的clear（）方法后，isSet（）方法返回為假。
3、等待。當(dāng)Event對象的內(nèi)部信號標(biāo)志為假時，則wait()方法一直等到其為真時才返回。還可以向wait傳遞參數(shù)，設(shè)定最長的等待時間。    
# -*- coding:utf-8 -*-
import threading
class mythread(threading.Thread):
  def __init__(self,threadname):
    threading.Thread.__init__(self,name = threadname)
  def run(self):
    global event
    if event.isSet():
      event.clear()
      event.wait()  #當(dāng)event被標(biāo)記時才返回
      print self.getName()
    else:
      print self.getName()
      event.set()
event = threading.Event()
event.set()
t1 = []
for i in range(10):
  t = mythread(str(i))
  t1.append(t)
for i in t1:
  i.start()