[Python知识库]python中的多线程

1.进程与线程

进程（有时被称为重量级进程）是程序的一次执行。每个进程都有自己的地址空间、内存、数据栈以及其它记录其运行轨迹的辅助数据。操作系统管理在其上运行的所有进程，并为这些进程公平地分配时间。进程也可以通过fork和spawn操作来完成其它的任务，不过各个进程有自己的内存空间、数据栈等，所以只能使用进程间通讯（IPC），而不能直接共享信息。
线程（有时被称为轻量级进程）跟进程有些相似，不同的是所有的线程运行在同一个进程中，共享相同的运行环境。它们可以想像成是在主进程或“主线程”中并行运行的“迷你进程”。线程有开始、顺序执行和结束三部分，它有一个自己的指令指针，记录自己运行到什么地方。线程的运行可能被抢占(中断)或暂时的被挂起(也叫睡眠)让其它的线程运行，这叫做让步。一个进程中的各个线程之间共享同一片数据空间，所以线程之间可以比进程之间更方便地共享数据以及相互通讯。线程一般都是并发执行的，正是由于这种并行和数据共享的机制使得多个任务的合作变为可能。实际上，在单CPU的系统中，真正的并发是不可能的，每个线程会被安排成每次只运行一小会，然后就把CPU让出来，让其它的线程去运行。在进程的整个运行过程中，每个线程都只做自己的事，在需要的时候跟其它的线程共享运行的结果。多个线程共同访问同一片数据不是完全没有危险的，由于数据访问的顺序不一样，有可能导致数据结果的不一致的问题，这叫做竞态条件。而大多数线程库都带有一系列的同步原语，来控制线程的执行和数据的访问。

2.使用

（1）简单例子
Python 的标准库中自带了多线程相关的模块，使在 python 中创建线程成了一件很简单的事。与线程相关的模块一共有两个：thread 和 threading。一般情况下我们只需要 threading 即可。

上面的代码中，我定义了一个 func 函数，然后在 main 函数中通过 for 循环创建了 4 个线程，然后通过将 target = func 的方式去告诉线程执行 func 函数，一切就绪后调用线程的 start 方法运行线程。结果如下：

HelloWorldHello WorldHello WorldHello World

（2）传参
在上面创建线程的例子其实是过于简单了，在我们实际的编程中给程序传递参数是必不可少的

（3）使用方法：
thread包：

使用方法：_thread.start_new_thead(func_name, tuple)
参数两个，一个是需要运行的函数名，第二是函数的参数作为元祖使用，为空则使用空元祖
注意：如果函数只有一个参数，需要参数后由一个逗号
如_thread.start_new_thread(loop1,(“wjw”, ))

threading包: python3中常用的包

使用方法：t = threading.Thread(target=xxx, args=(xxx,))
t.start():启动多线程
t.join(): 等待多线程执行完成

线程常用属性：

• threading.currentThread：返回当前线程变量
• threading.enumerate: 返回一个包含正在运行的线程的list，正在运行的线程指的是线程启动后，结束前
• threading.activeCount: 返回正在运行的线程数量，效果跟len(threading.enumerate)相同
• thr.setName: 给线程设置名字
• thr.getName: 获得线程的名字

import time
import threading

def loop1():
    # ctime 得到当前时间
    print('Start loop 1 at :', time.ctime())
    # 睡眠多长时间，单位是秒
    time.sleep(6)
    print('End loop 1 at:', time.ctime())

def loop2():
    # ctime 得到当前时间
    print('Start loop 2 at :', time.ctime())
    # 睡眠多长时间，单位是秒
    time.sleep(1)
    print('End loop 2 at:', time.ctime())


def loop3():
    # ctime 得到当前时间
    print('Start loop 3 at :', time.ctime())
    # 睡眠多长时间，单位是秒
    time.sleep(5)
    print('End loop 3 at:', time.ctime())

def main():
    print("Starting at:", time.ctime())
    # 生成threading.Thread实例
    t1 = threading.Thread(target=loop1, args=( ))
    # setName是给每一个子线程设置一个名字
    t1.setName("THR_1")
    t1.start()

    t2 = threading.Thread(target=loop2, args=( ))
    t2.setName("THR_2")
    t2.start()

    t3 = threading.Thread(target=loop3, args=( ))
    t3.setName("THR_3")
    t3.start()

    # 预期3秒后，thread2已经自动结束，
    time.sleep(3)
    # enumerate 得到正在运行子线程，即子线程1和子线程3
    for thr in threading.enumerate():
        # getName能够得到线程的名字
        print("正在运行的线程名字是： {0}".format(thr.getName()))

    print("正在运行的子线程数量为： {0}".format(threading.activeCount()))

    print("All done at:", time.ctime())

if __name__ == "__main__":
    main()
    # 一定要有while语句
    # 因为启动多线程后本程序就作为主线程存在
    # 如果主线程执行完毕，则子线程可能也需要终止
    while True:
        time.sleep(10)

继承thread的方法：

• 直接继承Thread
• 必须重写run函数，因为当类实例运行的时候就是在运行run函数
• 类实例可以直接运行

import threading
import time

# 1. 类需要继承自threading.Thread
class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, arg):
        super(MyThread, self).__init__()
        self.arg = arg

    # 2 必须重写run函数，run函数代表的是真正执行的功能
    def  run(self):
        time.sleep(2)
        print("The args for this class is {0}".format(self.arg))

for i in range(5):
    t = MyThread(i)
    t.start()
    t.join()

print("Main thread is done!!!!!!!!")

threading.Timer：利用多线程在指定时间后调用一个函数

import threading
import time

def func():
    print("I am running.........")
    time.sleep(4)
    print("I am done......")


if __name__ == "__main__":
    t = threading.Timer(6, func)
    t.start()

    i = 0
    while True:
        print("{0}***************".format(i))
        time.sleep(3)
        i += 1