python线程教程,python线程学习笔记

待我称王封你为后i 2024-03-23 19:57 79阅读 0赞

### **线程访问全局变量** ###

import threading

g_num = 0def test(n):

global g_num

for x in range(n):

g_num += x

g_num -= x

print(g_num)

if __name__ == '__main__':

t1 = threading.Thread(target=test, args=(10,))

t2 = threading.Thread(target=test, args=(10,))

t1.start()

t2.start()

在一个进程内的所有线程共享全局变量，很方便在多个线程间共享数据。缺点就是，线程是对全局变量随意遂改可能造成多线程之间对全局变量的混乱（即线程非安全）。

### **线程的安全问题** ###

import threadingimport time

ticket = 20

def sell_ticket():

global ticket

while True:

if ticket > 0:

time.sleep(0.5)

ticket -= 1

print('{}卖了一张票，还剩{}'.format(threading.current_thread().name, ticket))

else:

print('{}票卖完了'.format(threading.current_thread().name))

break

for i in range(5):

t = threading.Thread(target=sell_ticket, name='thread-{}'.format(i + 1))

t.start()

### **同步** ###

当多个线程几乎同时修改某一个共享数据的时候，需要进行同步控制。同步就是协同步调，按预定的先后次序进行运行。线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源，最简单的同步机制是引入互斥锁。

### **互斥锁** ###

互斥锁为资源引入一个状态：锁定/非锁定

某个线程要更改共享数据时，先将其锁定，此时资源的状态为“锁定”，其他线程不能更改；直到该线程释放资源，将资源的状态变成“非锁定”，其他的线程才能再次锁定该资源。互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入操作，从而保证了多线程情况下数据的正确性。

threading模块中定义了Lock类，可以方便的处理锁定：

# 创建锁

mutex = threading.Lock()# 锁定

mutex.acquire()# 释放

mutex.release()

##### **注意：** #####

*  如果这个锁之前是没有上锁的，那么acquire不会堵塞
 *

如果在调用acquire对这个锁上锁之前 它已经被 其他线程上了锁，那么此时acquire会堵塞，直到这个锁被解锁为止。

*  
 *

和文件操作一样，Lock也可以使用with语句快速的实现打开和关闭操作。

### **使用互斥锁解决卖票问题** ###

import threadingimport time

ticket = 20

lock = threading.Lock()

def sell_ticket():

global ticket

while True:

lock.acquire()

if ticket > 0:

time.sleep(0.5)

ticket -= 1

lock.release()

print('{}卖了一张票，还剩{}'.format(threading.current_thread().name, ticket))

else:

print('{}票卖完了'.format(threading.current_thread().name))

lock.release()

break

for i in range(5):

t = threading.Thread(target=sell_ticket, name='thread-{}'.format(i + 1))

t.start()

### **上锁过程：** ###

当一个线程调用锁的acquire()方法获得锁时，锁就进入“locked”状态。

每次只有一个线程可以获得锁。如果此时另一个线程试图获得这个锁，该线程就会变为“blocked”状态，称为“阻塞”，直到拥有锁的线程调用锁的release()方法释放锁之后，锁进入“unlocked”状态。

线程调度程序从处于同步阻塞状态的线程中选择一个来获得锁，并使得该线程进入运行（running）状态。

### **总结** ###

锁的好处：

*  确保了某段关键代码只能由一个线程从头到尾完整地执行

锁的坏处：

*  阻止了多线程并发执行，包含锁的某段代码实际上只能以单线程模式执行，效率就大大地下降了。
 *  由于可以存在多个锁，不同的线程持有不同的锁，并试图获取对方持有的锁时，可能会造成死锁。

### **线程间通信** ###

线程之间有时需要通信，操作系统提供了很多机制来实现进程间的通信，其中我们使用最多的是队列Queue.

#### **Queue的原理** ####

Queue是一个先进先出（First In First Out）的队列，主进程中创建一个Queue对象，并作为参数传入子进程，两者之间通过put( )放入数据，通过get( )取出数据，执行了get( )函数之后队列中的数据会被同时删除，可以使用multiprocessing模块的Queue实现多进程之间的数据传递。

import threadingimport timefrom queue import Queue

def producer(queue):

for i in range(100):

print('{}存入了{}'.format(threading.current_thread().name, i))

queue.put(i)

time.sleep(0.1)

return

def consumer(queue):

for x in range(100):

value = queue.get()

print('{}取到了{}'.format(threading.current_thread().name, value))

time.sleep(0.1)