python多线程模块threading学习总结

桃扇骨 2022-06-15 08:42 333阅读 0赞

python除了thread模块，提供了更高级的threading模块来实现多线程  
另外python在多核cpu中为提高并发，提供了multiprocessing多进程

#### threading模块提供的方法： ####

1.threading.active\_count()  
1.threading.activeCount() 获取正在运行的线程数量

2.threading.Condition() 相当于高级锁对象，可以使一个或多个线程等待直到被其他线程调度或通知， [<<详情参考>>][Link 1]

3.threading.current\_thread()  
3.threading.currentThread() 返回当前线程对象

4.threading.enumerate() 返回当前存活即active的线程对象

5.threading.Event() 返回一个事件对象，可用set()将事件消息设置为true，也可用clear（），wait()设置等待，直到设置为true  
[<<详情参考>>][Link 2]

6.threading.local 是一个class类对象，拥有线程独有的data信息，不同的线程之间values值也不同  
更详细的信息可用参考\_threading\_local模块

7.threading.Lock() 线程的锁对象，是一个基本的锁对象，一次只能一个锁定，其余锁请求，需等待锁释放后才能获取,  
[<<详情参考>>][Link 3]  
7.threading.RLock() 多重锁，在同一线程中可用被多次acquire。如果使用RLock，那么acquire和release必须成对出现，  
调用了n次acquire锁请求，则必须调用n次的release才能在线程中释放锁对象, [<<详情参考>>][Link 3]

8.threading.Thread 一个线程控制器的对象

9.class threading.Timer 在间隔制定时间后执行线程, [<<详情参考>>][Link 2]

10.threading.settrace(func) 在线程调用run()之前为所有的线程开启trace，实际调用的sys.settrace（）

11.threading.setprofile(func) 在线程run()之前为线程设置profile属性值

12.threading.stack\_size(\[size\]) 堆栈size大小

13.threading.Semaphore(\[value\]) 信号量,[<<详情参考>>][Link 4]  
13.threading.BoundedSemaphore(\[value\]) 有界信号量，能够保证资源不超过vlaue值，默认1,[<<详情参考>>][Link 4]

#### threading.Thread线程对象 ####

定义：  
class threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=\{\})  
target调用对象，name线程名称，args=()参数

提供如下方法：

1.start()  
2.run() 、 \_\_init\_\_() 可重写  
3.join(\[timeout\]) ，挂起进程，直到结束，也可设置超时时间，但超时后继续执行后续步骤，子进程不会退出，后面的示例会说明  
4.getName()  
5.setName() 也可以在线程对象创建时传入name参数  
6.is\_alive() / isAlive()  
7.isDaemon()  
8.setDaemon() 设置守护线程,[<<详情参考>>][Link 5]

线程的一般使用：  
start（）  
join()

示例：  
基本的单个线程threading.Thread

#coding=utf8
    
    import threading
    import time
    
    def showperson(name):
        print 'show person name :%s'%name
    
    print '%s thread start!'%(time.ctime())
    t =threading.Thread(target=showperson,args=("tom",))
    t.start()
    print '%s thread end!'%(time.ctime())

输出：

Sun May 28 16:37:01 2017 thread start!
    show person name :tom
    Sun May 28 16:37:01 2017 thread end!

改写为多个线程threading.Thread

输出：

Sun May 28 16:38:10 2017 thread start!
    show person name :person-0
    show person name :person-1
    show person name :person-2
    Sun May 28 16:38:10 2017 thread end!

当然也可以根据自己的需要，对threading.Thread进行继承，定制,重写\_\_init\_\_() , run()

#coding=utf8
    
    import threading
    import time
    
    def showperson(name):
        print 'show person name :%s'%name
    
    print '%s thread start!'%(time.ctime())
    
    class ReThreading(threading.Thread):
        def __init__(self,str):
            super(ReThreading,self).__init__()
            self.detial=str
        def run(self):
            print "threading detial -- %s"%self.detial
    
    for i in range(3):
      t =ReThreading("rewrite threading %d"%i)
      t.start()
    print '%s thread end!'%(time.ctime())

输出：

Sun May 28 16:51:45 2017 thread start!
    threading detial -- rewrite threading 0
    threading detial -- rewrite threading 1
    threading detial -- rewrite threading 2
     Sun May 28 16:51:45 2017 thread end!

getName()获取线程名称：  
获取当前线程名称threading.currentThread().getName()

#coding=utf8
    import threading
    import time
    
    def showperson(name):
        print 'show person name :%s'%name
    
    print '%s thread start!'%(time.ctime())
    
    for i in range(3):
      t =threading.Thread(target=showperson,args=("person-%d"%i,))
      print "threading name : %s"%(t.getName())
      t.start()
    print '%s thread end!'%(time.ctime())

输出：

Sun May 28 17:04:16 2017 thread start!
    threading name : Thread-1
    show person name :person-0
    threading name : Thread-2
    show person name :person-1
    threading name : Thread-3
    show person name :person-2
    Sun May 28 17:04:16 2017 thread end!

threading内部会为线程设置默认的名称，Thread-%d 从1开始

设置线程名称，  
1.将t线程初始化修改为：  
t =threading.Thread(target=showperson,name=”Th-%d”%i,args=(“person-%d”%i,))

2使用setName方法  
t.setName(“Th-%d”%i)

判断线程是否存活  
1.print t.is\_alive()  
2.print t.isAlive()

判断是否是守护线程  
print t.isDaemon()

setDaemon设置守护线程，后面在死循环结束方法进行说明

如下：

#coding=utf8
    import threading
    import time
    
    def showperson(name):
        print 'show person name :%s'%name
    
    print '%s thread start!'%(time.ctime())
    
    for i in range(3):
      t =threading.Thread(target=showperson,args=("person-%d"%i,))
      t.setName("Th-%d"%i)
      print "threading name : %s"%(t.getName())
      t.start()
      print t.is_alive()
      print t.isAlive()
      print t.isDaemon()
    
    print '%s thread end!'%(time.ctime())

输出：

Sun May 28 17:32:39 2017 thread start! threading name : Th-0 show person name :person-0 True False False threading name : Th-1 show person name :person-1 True False False threading name : Th-2 show person name :person-2 False False False Sun May 28 17:32:39 2017 thread end!

多执行几次，可以看到偶尔线程状态ture或false，这是线程执行完毕后，回收注销线程有时间间隔  
可以添加time.sleep(0.01),但是对执行速率有一定的影响

join将线程挂起  
对子线程进行管理  
如下主进程与子线程自己的协调问题：

#coding=utf8
    import threading
    import time
    
    def showperson(name):
        time.sleep(1)
        print 'show person name :%s'%name
    
    print '%s thread start!'%(time.ctime())
    
    for i in range(3):
      t =threading.Thread(target=showperson,args=("person-%d"%i,))
      t.setName("Th-%d"%i)
      print "threading name : %s"%(t.getName())
      t.start()
    
    print '%s thread end!'%(time.ctime())

输出：

Sun May 28 17:57:58 2017 thread start!
    threading name : Th-0
    threading name : Th-1
    threading name : Th-2
    Sun May 28 17:57:58 2017 thread end!
    show person name :person-0
    show person name :person-2
    show person name :person-1

可以查看到结果，程序已经打印处理输出，而后面的子进程之后才输出结果，这不是想要的结果  
如果想让子进程执行完毕后，再打印出程序结束，则需要使用join()将进程挂起：

修改如下：

for i in range(3):
      t =threading.Thread(target=showperson,args=("person-%d"%i,))
      t.setName("Th-%d"%i)
      print "threading name : %s"%(t.getName())
      t.start()
      t.join()

这里就会有一个新的问题，这样就相当于单线程了，无法达到并发的效果  
结果：

Sun May 28 18:02:51 2017 thread start!
    threading name : Th-0
    show person name :person-0
    threading name : Th-1
    show person name :person-1
    threading name : Th-2
    show person name :person-2
    Sun May 28 18:02:54 2017 thread end!

继续改进，将所有进程start之后再join()挂起进程  
如下：

#coding=utf8
    import threading
    import time
    
    def showperson(name):
        time.sleep(1)
        print 'show person name :%s'%name
    
    print '%s thread start!'%(time.ctime())
    
    list=[]
    for i in range(3):
      t =threading.Thread(target=showperson,args=("person-%d"%i,))
      t.setName("Th-%d"%i)
      print "threading name : %s"%(t.getName())
      list.append(t)
      t.start()
    
    for threadinglist in list:
        threadinglist.join()
    
    print '%s thread end!'%(time.ctime())

输出：

Sun May 28 18:05:42 2017 thread start!
    threading name : Th-0
    threading name : Th-1
    threading name : Th-2
    show person name :person-0
    show person name :person-1
    show person name :person-2
    Sun May 28 18:05:43 2017 thread end!

注：join(\[timeout\])，不会退出子线程  
如下示例：

#coding=utf8
    import threading
    import time
    
    def showperson(name):
        time.sleep(2)
        print 'show person name :%s'%name
    
    print '%s thread start!'%(time.ctime())
    
    list=[]
    for i in range(3):
      t =threading.Thread(target=showperson,args=("person-%d"%i,))
      t.setName("Th-%d"%i)
      print "threading name : %s"%(t.getName())
      list.append(t)
      t.start()
    
    class MyException(Exception):
        def __init__(self,message):
            Exception.__init__(self)
            self.message=message
    
    for threadinglist in list:
        threadinglist.join(0.1) #设置0.1秒超时时间
    
    print '%s thread end!'%(time.ctime())
    
    for threadinglist in list:
        try:
          if threadinglist.isAlive():
             raise MyException("%s timeout"%threadinglist)
        except MyException,e:
            print e.message

结果：

Sun May 28 19:32:41 2017 thread start!
    threading name : Th-0
    threading name : Th-1
    threading name : Th-2
    Sun May 28 19:32:41 2017 thread end!
    <Thread(Th-0, started 704)> timeout
    <Thread(Th-1, started 5700)> timeout
    <Thread(Th-2, started 8068)> timeout
    show person name :person-0
    show person name :person-1
    show person name :person-2

当print end打印后，即说明主程序退出，在末尾添加if判断子线程是否active，  
若线程还存活，则抛出一个自定义的timeout异常

[Link 1]: http://blog.csdn.net/comprel/article/details/72798407
[Link 2]: http://blog.csdn.net/comprel/article/details/72798418
[Link 3]: http://blog.csdn.net/comprel/article/details/72798354
[Link 4]: http://blog.csdn.net/comprel/article/details/72798413
[Link 5]: http://blog.csdn.net/comprel/article/details/72798331