thread模块—Python多线程编程

Posted 2020-12-26 tester_小天

Thread 模块

*注：在实际使用过程中不建议使用 thread 进行多线程编程，本文档只为学习（或熟悉）多线程使用。

Thread 模块除了派生线程外，还提供了基本的同步数据结构，称为锁对象（lock object，也叫原语锁、互斥锁、互斥和二进制信号量）。

常用线程函数以及 LockType 锁对象的方法：

函数/方法	描述
thread 模块的函数
start_new_thread(function, args, kwargs=None)	派生一个新的线程，使用给定的 args 和可选的 kwargs 来执行 function
allocate_lock()	分配 LockType 锁对象
exit()	给线程退出指令
LockType 锁对象方法
acquire(wait=None)	尝试获取锁对象
locked()	如果获取了锁对象则返回True，否则返回 Flase
release()	释放锁

 

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使用 thread 模块的简单例子，代码如下（mtsleepA.py）：

 1 import thread
 2 from time import sleep, ctime
 3 ?
 4 def loop0():
 5     print ‘start loop 0 at:‘, ctime()
 6     sleep(4)
 7     print ‘loop 0 Done at:‘, ctime()
 8 ?
 9 def loop1():
10     print ‘start loop 1 at:‘, ctime()
11     sleep(2)
12     print ‘loop 1 Done at:‘, ctime()
13 ?
14 def main():
15     print ‘starting at:‘, ctime()
16     thread.start_new_thread(loop0, ())
17     thread.start_new_thread(loop1, ())
18     sleep(6)
19     print ‘all DONE at:‘, ctime()
20 ?
21 if __name__ == ‘__main__‘:
22     main()

 

输出结果：

1 starting at: Sun Jul 22 21:38:00 2018
2 start loop 0 at: Sun Jul 22 21:38:00 2018
3  start loop 1 at: Sun Jul 22 21:38:00 2018
4 loop 1 Done at: Sun Jul 22 21:38:02 2018
5 loop 0 Done at: Sun Jul 22 21:38:04 2018
6 all DONE at: Sun Jul 22 21:38:06 2018

 

在这个脚本的代码中，增加了一个 sleep(6) 调用，为什么要这么做呢？这是因为如果我们没有阻止主线程继续执行，它将会继续执行下一条语句，显示“all done”然后退出，而 loop0() 和 loop1() 这两个线程将直接终止。

 

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使用线程和锁的简单例子，代码如下（mtsleepB.py）：

 1 import thread
 2 from time import sleep, ctime
 3 ?
 4 loops = [4,2]
 5 ?
 6 def loop(nloop, nsec, lock):
 7     print ‘start loop‘, nloop, ‘at:‘, ctime()
 8     sleep(nsec)
 9     print ‘loop‘, nloop, ‘done at:‘, ctime()
10     lock.release() # 释放锁
11 ?
12 def main():
13     print ‘starting at:‘, ctime()
14     locks = []
15     nloops = range(len(loops))
16 ?
17     for i in nloops:
18         lock = thread.allocate_lock() # 分配 LockType 对象
19         lock.acquire() # 尝试获取锁对象
20         locks.append(lock)
21 ?
22     for i in nloops:
23         thread.start_new_thread(loop, (i, loops[i], locks[i])) # 派生新线程
24    
25     for i in nloops:
26         # 等待所有锁释放后退出循环继续后面操作
27         while locks[i].locked(): # 当获取了锁的时候为 True，所有的锁都释放后为 Flase
28             pass
29 ?
30     print ‘all DONE at:‘, ctime()
31 ?
32 if __name__ == ‘__main__‘:
33     main()

 

输出结果为：

1 starting at: Sun Jul 22 22:25:45 2018
2 start loop 1 at:start loop Sun Jul 22 22:25:45 2018
3  0 at: Sun Jul 22 22:25:45 2018
4 loop 1 done at: Sun Jul 22 22:25:47 2018
5 loop 0 done at: Sun Jul 22 22:25:49 2018
6 all DONE at: Sun Jul 22 22:25:49 2018

 

main() 函数中锁相关的主要流程（第一个 for 循环）解释：

1. 首先创建一个锁列表，通过使用 thread.allocate_lock() 函数得到锁对象；

2. 再通过 acquire() 方法取得每个锁（取得锁的效果相当于“把锁锁上”）;

3. 把锁锁上后将它添加到锁列表 locks 中；

为什么不在上锁的循环中启动线程呢？

• 第一，想要同步线程，让所有的线程最后同时都完成；

• 第二，获取锁需要花费一点时间，避免线程执行的太快，在获取锁之前线程就执行结束。