Python线程实现

孤寒者 2022-06-18 我要评论

前言

进程： 打开一个程序至少会有一个进程它是cpu调度的最小的单位。
线程： 程序执行的最小单位，一个进程里面至少有一个线程，cpu会控制进程里面的线程。

打个比方：

（1）打开一个qq就是一个进程的话，那么你可以同时和好多人聊天，和一个人聊天这就是一个线程。
（2）再打个比方，一条直行的高速公路，分好几个车道，这整个告诉公路就相当于一个进程，那些车道就相当于一个个线程，如果有一条车道上的车拐弯，别的车道的车就要等待，不然就撞车了。

注意：

（1）一个cpu同一时间只能处理一件事，如果同时有多个任务，那么就轮换着执行，但是每个任务执行的时间非常短暂，无法感受到。
（2）使用线程的时候，不管它的顺序，因为cpu是随机调度的。
（3）一个程序的执行，就会有一个主线程

1. 线程

1.1 线程模块

Python通过两个标准库thread 和threading提供对线程的支持 , threading对thread进行了封装。threading模块中提供了Thread , Lock , RLock , Condition等组件。
因此在实际的使用中我们一般都是使用threading。

1.1.1 Thread类

常用参数说明：

target：表示调用对象，即子线程要执行的任务。
name：子线程的名称。
args：传入target函数中的位置参数，是一个元组，必须加逗号。

常用实例方法：

Thread.run(self)

线程启动时运行的方法，由该方法调用target参数所指定的函数。

Thread.start(self)

启动线程，start方法就是去帮你调用run方法。

Thread.terminate(self)

强制终止线程。

Thread.join(self, timeout=None)

阻塞调用，主线程进行等待。

Thread.setDaemon(self, daemonic)

将子线程设置为守护线程。

Thread.getName(self, name)

获取线程名称。

Thread.setName(self, name)

设置线程名称：

但是刚刚也讲了实际使用中我们都是使用的threading模块，所以此处只是简单介绍一下Thread类，下面讲解都是使用的threading模块！

1.2 创建线程

在python中创建线程有两种方式：

实例Thread类；
继承重写Thread类。

1.2.1 实例Thread类法创建线程

（需要注意的是：下面在主线程里添加了t1,t2两个子线程，①如果没有设置setDaemon守护线程，那么整个文件顺序执行完[即主线程]之后，对应的两个子线程并行执行；②如果设置了守护线程，那么对应的设置了守护线程的子线程在主线程执行完之后立马被杀死！）

# -*- coding: utf-8 -*-
import threading
import time

# 定义线程要运行的函数
def sing():
    # 为了便于观察，sleep1秒
    for i in range(5):
        print("正在唱歌......")
        time.sleep(1)

def dance():
    # 为了便于观察，sleep1秒
    for i in range(5):
        print("正在跳舞......")
        time.sleep(1)


if __name__ == '__main__':
    # 创建两个线程实例
    t1 = threading.Thread(target=sing)
    t2 = threading.Thread(target=dance)
    # 设置守护线程
    t1.setDaemon(True)    # 守护线程：把子线程作为主线程的守护线程
    t2.setDaemon(True)
    # 启动线程
    t1.start()
    t2.start()
    print('主线程结束')

未设置t1,t2为守护线程时的输出：

设置t1,t2为守护线程时的输出：

1.2.1 继承重写Thread类法创建线程

# -*- coding: utf-8 -*-
import threading
import time

# 继承threading中的Thread类
class MyThread(threading.Thread):
    # 线程中所需要的参数
    def __init__(self, name):
        super().__init__()
        self.name = name
    # 重构run方法，注意这个是表示线程活动的方法，必须有！
    def run(self):
        print('I am %s' % self.name)
        time.sleep(2)

# 创建线程实例
t1 = MyThread('guhanzhe')
t2 = MyThread('coolboy')
# 启动线程
t1.start()
t2.start()
# 打印线程名
print(t1.getName())
print(t2.getName())

1.3 Join & setDaemon

在说这两个方法之前 , 需要知道主线程与子线程的概念：

主线程 : 当一个程序启动时 , 就有一个线程开始运行 , 该线程通常叫做程序的主线程。
子线程 : 因为程序是开始时就执行的 , 如果你需要再创建线程 , 那么创建的线程就是这个主线程的子线程。

主线程的重要性体现在两方面 :

是产生其他子线程的线程；
通常它必须最后完成执行比如执行各种关闭操作。

1.3.1 join

join : 阻塞调用程序 , 直到调用join () 方法的线程执行结束, 才会继续往下执行。

# -*- coding: utf-8 -*-
import threading
import time

def run(name):
    print('I am %s' % name)
    time.sleep(2)
    print('子线程结束......')

t1 = threading.Thread(target=run, args=('guhanzhe', ))
t1.start()
# 阻塞主线程，等待子线程运行结束
t1.join()
print('主线程结束......')

大家可以尝试不加join()的话输出是什么样的哦~

1.3.2 setDaemon

setDaemon() 与 join() 基本上是相对的 , join会等子线程执行完毕 ; 而setDaemon则不会等，主线程结束，对应的设置了守护线程的子线程也会立马被杀死。

# -*- coding: utf-8 -*-
import threading
import time

def run(name):
    print('I am %s' % name)
    time.sleep(2)
    print('子线程结束......')

t1 = threading.Thread(target=run, args=('guhanzhe', ))
# 设置守护线程
t1.setDaemon(True)
t1.start()
print('主线程结束......')