多线程和队列

Posted 2023-03-27

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了多线程和队列相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

参考技术A 1、python提供两种方式使用多线程：一个是基于函数：_thread模块或者threading模块。一个是基于类：theading.Thread

使用多线程函数包装线程对象：_thread

_thead.start_new_thead(func,*args,**kwargs)

args,**kwargs是被包装函数的入参，必须传入元祖或字典

使用多线程函数包装线程对象：threading

threading._start_new_thread(func,*args,**kwargs)：开启线程，带元祖或字典

threading.currentThread()：返回当前线程变量

threading.enumerate()：正在运行的线程列表，不含未启动和已结束线程

threading.activeCount()：返回正在运行的线程数量

threading.settrace(func)：为所有threading模块启动的线程设置追踪函数，在调用run方法之前，func会被传给追踪函数

threading.setprofile(func)：为所有threading模块启动的线程设置性能测试函数，也是在run方法调用前就传递给性能测试函数

使用多线程类包装线程对象：threading.Thread

Thread类提供以下方法：

run()：表示线程活动的方法，线程需要控制些什么活动都在这里面定义。当线程对象一但被创建，其活动一定会因调用线程的 start() 方法开始。这会在独立的控制线程调用 run() 方法。

start()：开启线程活动

join()：等待线程中止，阻塞当前线程直到被调用join方法的线程中止。线程A调用线程B的join方法，那线程A将会被阻塞至线程B中止。

isAlive()：返回线程是否还活动

getName()：获取线程名字

setName()：设置线程名字

Lock对象：实例化线程锁，包含acquire方法获取锁和 release 方法释放锁，在最开始创建锁的时候，锁为未锁定状态，调用acquire方法后锁置为锁定状态，此时其他线程再调用acquire方法就将会被阻塞至其他线程调用release方法释放锁，如果释放一个并未被锁定的锁将会抛出异常。支持上下文管理协议，直接with lock 无需调用锁定，释放方法

Rlock对象：重入锁，相比lock增加了线程和递归的概念。比如：线程目标函数F，在获得锁之后执行函数G，但函数G也需要先获得锁，此时同一线程，F获得锁，G等待，F等待G执行，就造成了死锁，此时使用rlock可避免。一旦线程获得了重入锁，同一个线程再次获取它将不阻塞；但线程必须在每次获取它时释放一次。

daemon属性：设置该线程是否是守护线程，默认为none，需要在调用start方法之前设置好

事件对象：一个线程发出事件信号，其他线程收到信号后作出对应活动。实例化事件对象后，初始事件标志为flase。调用其wait方法将阻塞当前所属线程，至事件标志为true时。调用set方法可将事件标志置为true，被阻塞的线程将被执行。调用clear方法可将事件标志置为flase

注意点：

1、继承threading.Thread类，初始化时要记得继承父类的__init__方法

2、run()方法只能有一个入参，故尽量把启动线程时的参数入参到初始化的时候

3、锁要设定全局的，一个子线程获得一个锁没有意义

以下实例：有一个列表，线程A从尾到头遍历元素，线程B从头到尾将元素值重置为1，设置线程锁之前线程A遍历到头部的数据已经被修改，设置线程锁之后不会再有数据不一致的情况

import threading,time

class tt(threading.Thread):

def __init__(self,name,func,ll):

threading.Thread.__init__(self) #继承父级的初始化方法

self.name=name

self.func=func #run方法只能带一个入参，故把方法入参到初始化的时候

self.ll=ll

def run(self):

print(self.name)

threadlock.acquire() #获得锁

self.func(self.ll)

threadlock.release() #释放锁

def readd(x):

a=len(x)

while a>0:

print(x[a-1])

a-=1

def sett(x):

for i in range(len(x)):

x[i]=1

print(x)

if __name__=="__main__":

l = [0,0,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]

threadlock=threading.Lock() #实例化全局锁

th1=tt("read",readd,l)

th2=tt("set",sett,l)

th1.start()

th2.start()

th_list=[]

th_list.append(th1)

th_list.append(th2)

for li in th_list:

li.join() #主线程被阻塞，直到两个子线程处理结束

print("主线程结束")

2、队列

queue模块包含queue.Queue(maxsize=0)先入先出队列，queue.LifoQueue()先入后出队列，和queue.PriorityQueue()优先级可设置的队列

Queue 模块中的常用方法:

Queue.qsize() 返回队列的大小，获取的数据不可靠，因为一直有线程在操作队列，数据一直变化

Queue.empty() 如果队列为空，返回True,反之False

Queue.full() 如果队列满了，返回True,反之False

Queue.full 与 maxsize 大小对应

Queue.put(block=true,timeout=none) 将item数据写入队列，block=True，设置线程是否阻塞，设置阻塞当队列数据满了之后就会阻塞，一直到队列数据不满时继续添加，如果设置不阻塞，当队列满了就会一直到timeout到后报错

Queue.get([block[, timeout]]) 取出队列数据，block=True，设置线程是否阻塞。设置阻塞，将会等待直到队列不为空有数据可取出，设置不阻塞直到超过timeout等待时间后报错

Queue.task_done() 在完成一项工作之后，Queue.task_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号

Queue.join() 实际上意味着等到队列为空，再执行别的操作。会在队列有未完成时阻塞，等待队列无未完成的任务，取出数据get()之后还需要配置task_done使用才能让等待队列数-1

import queue,time

import threading

q=queue.Queue(maxsize=5)

def sett():

a=0

while a<20:

q.put(a,True)

print("%d被put"%a)

a+=1

def gett():

time.sleep(1)

while not q.empty(): #只要队列没空，一直取数据

print("%d被取出"%q.get(True))

q.task_done() #取出一次数据，将未完成任务-1，不然使用join方法线程会一直阻塞

if __name__=="__main__":

th1=threading._start_new_thread(sett,()) #不带参数也要传入空元祖不然会报错

th2=threading._start_new_thread(gett,())

time.sleep(1) #延时主线程1S，等待put线程已经put部分数据到队列

q.join()#阻塞主线程，直到未完成任务为0