如何理解python的多线程编程

Posted 2023-02-17

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了如何理解python的多线程编程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

线程是程序员必须掌握的知识，多线程对于代码的并发执行、提升代码效率和运行都至关重要。今天就分享一个黑马程序员Python多线程编程的教程，从0开始学习python多任务编程，想了解python高并发实现，从基础到实践，通过知识点 + 案例教学法帮助你想你想迅速掌握python多任务。

课程内容：

1.掌握多任务实现的并行和并发

2.掌握多进程实现多任务

3.掌握多线程实现多任务

4.掌握合理搭配多进程和线程

适用人群：

1、对python多任务编程感兴趣的在校生及应届毕业生。

2、对目前职业有进一步提升要求，希望从事python人工智能行业高薪工作的在职人员。

3、对python人工智能行业感兴趣的相关人员。

基础课程主讲内容包括：

1.python多任务编程

基础班课程大纲：

00-课程介绍

01-多任务介绍

02-进程介绍

03-使用多进程来完成多任务

04-多进程执行带有参数的任务

05-获取进程的编号

06-进程注意点

07-案例-多进程实现传智视频文件夹多任务拷贝器

08-线程介绍

09-使用多线程执行多任务

10-线程执行带有参数的任务

11-主线程和子线程的结束顺序

12-线程之间的执行顺序是无序

13-线程和进程的对比

14-案例-多线程实现传智视频文件夹多任务拷贝器

15-课程总结

参考技术A 在 Python 中使用线程的实例和如何避免线程之间的竞争。你应当将下边的例子运行多次，以便可以注意到线程是不可预测的和线程每次运行出的不同结果。声明：从这里开始忘掉你听到过的关于 GIL 的东西，因为 GIL 不会影响到我想要展示的东西。

Python的多线程编程

提到多线程，很多人就会望而却步，本文将由浅入深地带你攻克python多线程编程，并防止你跳入深坑，

首先看一段简单的代码：

 1 from time import ctime,sleep
 2 def play_video(video):
 3     for i in range(2):
 4         print "i am playing video: %s at %s"%(video,ctime())
 5         sleep(4)
 6 
 7 
 8 def play_music(music):
 9     for i in range(2):
10         print "i am playing music: %s at %s"%(music,ctime())
11         sleep(2)
12 
13 
14 if __name__=="__main__":
15     
16     play_video("speed_and_crazy")
17     play_music("chengdu")
18 
19     print "all are over at %s"%ctime()
20                 
21

执行结果：

C:\Python27>python mui_thread.py
i am playing video: speed_and_crazy at Mon Jun 26 23:01:59 2017
i am playing video: speed_and_crazy at Mon Jun 26 23:02:03 2017
i am playing music: chengdu at Mon Jun 26 23:02:07 2017
i am playing music: chengdu at Mon Jun 26 23:02:09 2017
all are over at Mon Jun 26 23:02:11 2017

随着人们对多任务的要求，同时为了充分利用cpu资源，多线程编程不可避免，那么我们如何利用python去实现play_video和play_music

两个任务同时运行呢？

 1 from time import ctime,sleep
 2 import threading
 3 def play_video(video):
 4     for i in range(2):
 5         print "i am playing video: %s at %s \n"%(video,ctime())
 6         sleep(5)
 7 
 8 
 9 def play_music(music):
10     for i in range(2):
11         print "i am playing music: %s at %s \n"%(music,ctime())
12         sleep(1)
13 
14 threads=[]
15 
16 thread1=threading.Thread(target=play_video,args=("speed_and_crazy",))
17 
18 threads.append(thread1)
19 
20 thread2=threading.Thread(target=play_music,args=("chengdu",))
21 
22 threads.append(thread2)
23 
24 
25 
26 if __name__=="__main__":
27 
28     for thread in threads:
29         thread.setDaemon(True) #将线程声明为守护线程，必须在start()方法调用之前，如果不设置为守护线程,程序会被无限挂起
30         thread.start()
31 
32     print "all are over at %s \n"%ctime()
33                 
34

测试结果：

C:\Python27>python mui_thread.py
i am playing video: speed_and_crazy at Mon Jun 26 23:18:52 2017
all are over at Mon Jun 26 23:18:52 2017
i am playing music: chengdu at Mon Jun 26 23:18:52 2017  #从打印的时间可知，play_video、play_music和父进程几乎同时运行

从结果看，与我们最初的目标相差甚远，怎么没有按照顺序执行，为什么每个函数都只有一条日记输出？

那是因为子线程（play_video、play_music）和主线程print "all are over at %s \n"%ctime()都是同一时间启动，但由于主线程已经运行结束，所以导致子线程也同时终止，在这种条件下，我们如何保证子进程都能够执行完毕呢？

增加thread.join()并放在循环外

from time import ctime,sleep
import threading
def play_video(video):
    for i in range(2):
        print "i am playing video: %s at %s \n"%(video,ctime())
        sleep(1)


def play_music(music):
    for i in range(2):
        print "i am playing music: %s at %s \n"%(music,ctime())
        sleep(5)

threads=[]

thread1=threading.Thread(target=play_video,args=("speed_and_crazy",))

threads.append(thread1)

thread2=threading.Thread(target=play_music,args=("chengdu",))

threads.append(thread2)



if __name__=="__main__":

    for thread in threads:
        thread.setDaemon(True)
        thread.start()
    thread.join()  #加在循环外，
    print "all are over at %s \n"%ctime()

运行结果：

 1 C:\Python27>python mui_thread.py
 2 i am playing video: speed_and_crazy at Mon Jun 26 23:32:21 2017
 3 i am playing music: chengdu at Mon Jun 26 23:32:21 2017
 4 
 5 
 6 i am playing video: speed_and_crazy at Mon Jun 26 23:32:22 2017
 7 
 8 i am playing music: chengdu at Mon Jun 26 23:32:26 2017
 9 
10 all are over at Mon Jun 26 23:32:31 2017

thread.join()的作用是主线程必须等待子线程都执行完了才能结束，play_video、play_music几乎同时执行
但是如果改变play_video、play_music里面的sleep的时长，即是下面的代码：

from time import ctime,sleep
import threading
def play_video(video):
    for i in range(2):
        print "i am playing video: %s at %s \n"%(video,ctime())
        sleep(5)


def play_music(music):
    for i in range(2):
        print "i am playing music: %s at %s \n"%(music,ctime())
        sleep(1)

threads=[]

thread1=threading.Thread(target=play_video,args=("speed_and_crazy",))

threads.append(thread1)

thread2=threading.Thread(target=play_music,args=("chengdu",))

threads.append(thread2)



if __name__=="__main__":

    for thread in threads:
        thread.setDaemon(True)
        thread.start()
    thread.join()
    print "all are over at %s \n"%ctime()

此时运行结果：

C:\Python27>python mui_thread.py
i am playing video: speed_and_crazy at Mon Jun 26 23:44:13 2017
i am playing music: chengdu at Mon Jun 26 23:44:13 2017


i am playing music: chengdu at Mon Jun 26 23:44:14 2017

all are over at Mon Jun 26 23:44:15 2017

我们看到play_video还有一条log没有打印出来，原因是thread.join()在循环外，此时的thread为play_music，父进程只会等待play_music进程执行完就结束，而不会等待play_video（sleep时间较长）执行完才结束，所以才会有上面的结果

以上是关于如何理解python的多线程编程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

python的多线程编程

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