python多线程使用方法实例详解


Posted in Python onDecember 30, 2019

本文实例讲述了python多线程使用方法。分享给大家供大家参考,具体如下:

threading 模块支持守护线程, 其工作方式是:守护线程一般是一个等待客户端请求服务的服务器。

如果把一个线程设置为守护线程,进程退出时不需要等待这个线程执行完成。

如果主线程准备退出时,不需要等待某些子线程完成,就可以为这些子线程设置守护线程标记。 需要在启动线程之前执行如下赋值语句: thread.daemon = True,检查线程的守护状态也只需要检查这个值即可。

整个 Python 程序将在所有非守护线程退出之后才退出, 换句话说, 就是没有剩下存活的非守护线程时才退出。

使用thread模块

以下是三种使用 Thread 类的方法(一般使用第一个或第三个方案)

  • 创建 Thread 的实例,传给它一个函数。
import threading
from time import sleep, ctime
loops = [3, 2, 1, 1, 1]
def loop(i, nsec):
  print(f'start loop {i} at: {ctime()}')
  sleep(nsec)
  print(f'end loop {i} at: {ctime()}')
def main():
  print('start at', ctime())
  threads = []
  nloops = range(len(loops))
  for i in nloops:
    t = threading.Thread(target=loop, args=(i, loops[i]))
    threads.append(t)
  for i in nloops: # start threads
    threads[i].start()
  for i in nloops: # wait for all
    threads[i].join() # threads to finish
  print(f'all done at: {ctime()}')
if __name__ == '__main__':
  main()

当所有线程都分配完成之后,通过调用每个线程的 start()方法让它们开始执行,而不是 在这之前就会执行。
相比于管理一组锁(分配、获取、释放、检查锁状态等)而言,这里只 需要为每个线程调用 join()方法即可。
join()方法将等待线程结束,或者在提供了超时时间的情况下,达到超时时间。
使用 join()方法要比等待锁释放的无限循环更加清晰(这也是这种锁 又称为自旋锁的原因)。

  • 创建 Thread 的实例,传给它一个可调用的类实例。
import threading
from time import sleep, ctime
# 创建 Thread 的实例,传给它一个可调用的类实例
loops = [3, 2, 1, 1, 1]
class ThreadFunc(object):
  def __init__(self, func, args, name=''):
    self.name = name
    self.func = func
    self.args = args
  def __call__(self):
    self.func(*self.args)
def loop(i, nsec):
  print(f'start loop {i} at: {ctime()}')
  sleep(nsec)
  print(f'end loop {i} at: {ctime()}')
def main():
  print('start at', ctime())
  threads = []
  nloops = range(len(loops))
  for i in nloops:
    t = threading.Thread(target=ThreadFunc(loop, (i, loops[i]), loop.__name__))
    threads.append(t)
  for i in nloops: # start threads
    threads[i].start()
  for i in nloops: # wait for all
    threads[i].join() # threads to finish
  print(f'all done at: {ctime()}')
if __name__ == '__main__':
  main()
  • 派生 Thread 的子类,并创建子类的实例。
import threading
from time import sleep, ctime
# 创建 Thread 的实例,传给它一个可调用的类实例
# 子类的构造函数必须先调用其基类的构造函数
# 特殊方法__call__()在 子类中必须要写为 run()
loops = [3, 2, 1, 1, 1]
class MyThread(threading.Thread):
  def __init__(self, func, args, name=''):
    threading.Thread.__init__(self)
    self.name = name
    self.func = func
    self.args = args
  def run(self):
    self.func(*self.args)
def loop(i, nsec):
  print(f'start loop {i} at: {ctime()}')
  sleep(nsec)
  print(f'end loop {i} at: {ctime()}')
def main():
  print('start at', ctime())
  threads = []
  nloops = range(len(loops))
  for i in nloops:
    t = MyThread(loop, (i, loops[i]), loop.__name__)
    threads.append(t)
  for i in nloops: # start threads
    threads[i].start()
  for i in nloops: # wait for all
    threads[i].join() # threads to finish
  print(f'all done at: {ctime()}')
if __name__ == '__main__':
  main()

使用锁

python和java一样,也具有锁机制,而且创建与使用锁都是很简便的。

一般在多线程代码中,总会有一些特 定的函数或代码块不希望(或不应该)被多个线程同时执行,通常包括修改数据库、更新文件或 其他会产生竞态条件的类似情况

锁有两种状态:锁定和未锁定。而且它也只支持两个函数:获得锁和释放锁。

一般锁的调用如下

# 加载线程的锁对象
lock = threading.Lock()
# 获取锁
lock.acquire()
# ...代码
# 释放锁
lock.release()

更简洁的方法是使用with关键字,如下代码功能同上

# 加载线程的锁对象
lock = threading.Lock()
with lock :
  #...代码

示例代码:

import threading
from time import sleep, ctime
lock = threading.Lock()
def a():
  lock.acquire()
  for x in range(5):
    print(f'a:{str(x)}')
    sleep(0.01)
  lock.release()
def b():
  lock.acquire()
  for x in range(5):
    print(f'a:{str(x)}')
    sleep(0.01)
  lock.release()
threading.Thread(target=a).start()
threading.Thread(target=b).start()

相关属性和方法

  • Thread对象的属性

属性 描述
name 线程名
ident 线程的标识符
daemon 布尔标志,表示这个线程是否是守护线程
 
  • Thread对象的方法

方法 描述
init(group=None, tatget=None, name=None, args=(), kwargs ={}, verbose=None, daemon=None) 实例化一个线程对象,需要有一个可调用的 target,以及其参数 args 或 kwargs。还可以传递 name 或 group 参数,不过后者还未实现。此 外 , verbose 标 志 也 是 可 接 受 的 。 而 daemon 的 值 将 会 设 定 thread.daemon 属性/标志
start() 开始执行该线程
run() 定义线程功能的方法(通常在子类中被应用开发者重写)
join (timeout=None) 直至启动的线程终止之前一直挂起;除非给出了 timeout(秒),否则 会一直阻塞
is_alive() 布尔标志,表示这个线程是否还存活
  • threading模块其他函数

函数 描述
start() 开始执行该线程
active_count() 当前活动的 Thread 对象个数
enumerate() 返回当前活动的 Thread 对象列表
settrace(func) 为所有线程设置一个 trace 函数
setprofile (func) 为所有线程设置一个 profile 函数
stack_size(size=0) 返回新创建线程的栈大小;或为后续创建的线程设定栈的大小 为 size
Lock() 加载线程的锁对象,是一个基本的锁对象,一次只能一个锁定,其余锁请求,需等待锁释放后才能获取,对象有acquire()和release()方法
RLock() 多重锁,在同一线程中可用被多次acquire。如果使用RLock,那么acquire和release必须成对出现,调用了n次acquire锁请求,则必须调用n次的release才能在线程中释放锁对象

后记

在Python多线程下,每个线程的执行方式:

1、获取GIL
2、执行代码直到sleep或者是python虚拟机将其挂起。
3、释放GIL

通常来说,多线程是一个好东西。不过由于 Python 的 GIL 的限制,多线程更适合于 I/O 密集型应用(I/O 释放了 GIL,可以允 许更多的并发),而不是计算密集型应用。对于后一种情况而言,为了实现更好的并行性,你需要使用多进程,以便让 CPU 的其他内核来执行。

请注意:多核多线程比单核多线程更差,原因是单核下多线程,每次释放GIL,唤醒的那个线程都能获取到GIL锁,所以能够无缝执行,但多核下,CPU0释放GIL后,其他CPU上的线程都会进行竞争,但GIL可能会马上又被CPU0拿到,导致其他几个CPU上被唤醒后的线程会醒着等待到切换时间后又进入待调度状态,这样会造成线程颠簸(thrashing),导致效率更低

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

Python 相关文章推荐
Python中for循环详解
Jan 17 Python
python实现简单中文词频统计示例
Nov 08 Python
ubuntu17.4下为python和python3装上pip的方法
Jun 12 Python
Python格式化输出字符串方法小结【%与format】
Oct 29 Python
python实现归并排序算法
Nov 22 Python
python 实现12bit灰度图像映射到8bit显示的方法
Jul 08 Python
python中类的输出或类的实例输出为这种形式的原因
Aug 12 Python
Jupyter notebook设置背景主题,字体大小及自动补全代码的操作
Apr 13 Python
Python reques接口测试框架实现代码
Jul 28 Python
Python extract及contains方法代码实例
Sep 11 Python
Python实现AES加密,解密的两种方法
Oct 03 Python
FP-growth算法发现频繁项集——构建FP树
Jun 24 Python
Python动态声明变量赋值代码实例
Dec 30 #Python
使用pytorch实现可视化中间层的结果
Dec 30 #Python
在Pytorch中计算自己模型的FLOPs方式
Dec 30 #Python
Pytorch之保存读取模型实例
Dec 30 #Python
Python爬虫解析网页的4种方式实例及原理解析
Dec 30 #Python
Python中如何将一个类方法变为多个方法
Dec 30 #Python
pytorch 实现打印模型的参数值
Dec 30 #Python
You might like
请php正则走开
2008/03/15 PHP
深入php var_dump()函数的详解
2013/06/05 PHP
PHP比你想象的好得多
2014/11/27 PHP
一个PHP实现的轻量级简单爬虫
2015/07/08 PHP
一个简单安全的PHP验证码类 附调用方法
2016/06/24 PHP
PHP错误提示It is not safe to rely on the system……的解决方法
2019/03/25 PHP
YII2框架中使用RBAC对模块,控制器,方法的权限控制及规则的使用示例
2020/03/18 PHP
Nigma vs Liquid BO3 第一场2.13
2021/03/10 DOTA
效率高的Javscript字符串替换函数的benchmark
2008/08/02 Javascript
jquery中的sortable排序之后的保存状态的解决方法
2010/01/28 Javascript
web前端开发也需要日志
2010/12/09 Javascript
js substr支持中文截取函数代码(中文是双字节)
2013/04/17 Javascript
js字符串转成JSON
2013/11/07 Javascript
js数组去重的常用方法总结
2014/01/24 Javascript
node.js中的fs.fchown方法使用说明
2014/12/16 Javascript
js实现的牛顿摆效果
2015/03/31 Javascript
基于jquery实现省市联动特效
2015/12/17 Javascript
jQuery事件对象总结
2016/10/17 Javascript
jQuery插件FusionCharts绘制的2D双面积图效果示例【附demo源码】
2017/04/11 jQuery
详解js中Array的方法及技巧
2018/09/12 Javascript
使用纯前端JavaScript实现Excel导入导出方法过程详解
2020/08/07 Javascript
[01:00]选手抵达华西村 整装待发备战2016国际邀请赛中国区预选赛
2016/06/25 DOTA
在Django的模型中执行原始SQL查询的方法
2015/07/21 Python
python利用有道翻译实现"语言翻译器"的功能实例
2017/11/14 Python
python pandas 对series和dataframe的重置索引reindex方法
2018/06/07 Python
python中正则表达式 re.findall 用法
2018/10/23 Python
python模拟点击网页按钮实现方法
2020/02/25 Python
国际知名军事风格休闲装品牌:Alpha Industries(阿尔法工业)
2017/05/24 全球购物
上海方立数码笔试题
2013/10/18 面试题
ORACLE十问
2015/04/20 面试题
什么是命名空间(NameSpace)
2015/11/24 面试题
八项规定整改方案
2014/02/21 职场文书
材料采购员岗位职责
2015/04/03 职场文书
2015年评职称工作总结范文
2015/04/20 职场文书
Nginx进程调度问题详解
2021/09/25 Servers
vue router 动态路由清除方式
2022/05/25 Vue.js