python利用线程实现多任务

我们怎么让一个 Python 程序里边实现多任务呢？

实现多任务可以有多种方式，这里我们先了解使用线程的方式实现多任务。

线程是实现多任务的一种的手段。

其实用的是 threading 模块，threading 模块里有一个类叫 Thread。

Python 的 thread 模块是比较底层的模块，Python 的 threading 模块是对 thread 做了一些包装的，可以更加方便的被使用。

一、通过构造器传函数的方式创建线程

我们先来看一个实例：

import time
import threading

def saySorry():
  print("亲爱的，我错了，我能吃饭了么？")
  time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
  for i in range(5):
    t = threading.Thread(target=saySorry)
    # 启动线程，即让线程开始执行
    t.start()

运行结果：

threading.Thread 创建了一个对象，但是不会创建线程。

当调用 Thread 创建出来的实例对象 t.start() 执行的时候，才会创建线程，并且让这个线程开始运行。

一个程序运行起来之后，一定有一个执行代码的东西。这个东西就称之为线程。

一个程序运行的时候，有一个主线程，当 t.start() 执行的时候，就会创建一个子线程，子线程可以单独去执行，这就实现了多任务的运行。

二、查看程序中的线程数量

如果想知道程序中线程的数量，可以调用 threading 中的 enumerate()，它返回了一个当前程序中运行的线程的列表，包括主线程自己。

import threading
from time import sleep

def sing():
  for i in range(3):
    print("正在唱歌...%d" % i)
    sleep(1)

def dance():
  for i in range(3):
    print("正在跳舞...%d" % i)
    sleep(1)

if __name__ == '__main__':

  t1 = threading.Thread(target=sing)
  t2 = threading.Thread(target=dance)

  t1.start()
  t2.start()

  while True:
    length = len(threading.enumerate())
    print('当前运行的线程数为：%d' % length)
    if length <= 1:
      break

    sleep(0.5)

运行结果：

为了看清楚 enumerate() 究竟是什么，我们修改下代码打印 enumerate()，更能看清楚线程的数量和状态。

import threading
from time import sleep

def sing():
  for i in range(5):
    print("正在唱歌...%d" % i)
    sleep(1)


def dance():
  for i in range(3):
    print("正在跳舞...%d" % i)
    sleep(1)


if __name__ == '__main__':

  t1 = threading.Thread(target=sing)
  t2 = threading.Thread(target=dance)

  t1.start()
  t2.start()

  while True:
    print(threading.enumerate())

    if len(threading.enumerate()) <= 1:
      break

    sleep(0.5)

运行结果：

三、通过继承 Thread 的方式创建线程

经过我们之前的学习，能够看出，通过使用 threading 模块能完成多任务的程序开发。

但是为了让每个线程的封装性更完美，所以使用 threading 模块时，往往会定义一个新的子类 class。

子类只要继承 threading.Thread 就可以了，然后重写 run 方法。

所以说，Python 主要通过两种方式来创建线程：

1. 使用 threading 模块中 Thread 类的构造器创建线程。即直接对类 threading.Thread 进行实例化创建线程，并调用实例化对象的 start() 方法启动线程。
   
2. 继承 threading 模块中的 Thread 类创建线程类。即用 threading.Thread 派生出一个新的子类，将新建类实例化创建线程，并调用其 start() 方法启动线程。

运行结果：

I'm Thread-1 @ 0
I'm Thread-1 @ 1
I'm Thread-1 @ 2

Python 的 threading.Thread 类有一个 run 方法，用于定义线程的功能函数，可以在自己的线程类中覆盖该方法。

而创建自己的线程实例后，通过 Thread 类的 start 方法，可以启动该线程，交给 Python 虚拟机进行调度，当该线程获得执行的机会时，就会调用 run 方法执行线程。

通过继承的方式来实现线程一般应用于，这个线程的逻辑比较复杂，并且分成了几个方法或函数。

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