python学习笔记——线程threading (一)
1 线程threading
1.1 基本概述
也被称为轻量级的进程。
线程是计算机多任务编程的一种方式,可以使用计算机的多核资源。
线程死应用程序中工作的最小单元
1.2 线程特点
(1)进程的创建开销较大,线程创建开销较小
(2)一个进程中可以包含多个线程
(3)线程依附于进程的存在,多个线程共享进程的资源
(4)每个线程也拥有自己独特的特征,比如ID、指令集
注意:
(1)进程有独立的空间,数据安全性较高
(2)线程使用进程的资源,即一般使用全局变量的方式进行线程间通信,所以需要较复杂的同步互斥
(3)多个不相关的线程功能最好不要凑到一起形成线程
1.3 线程与进程
(1)进程是线程的容器,一个程序的执行实例就是一个进程,线程是进程的实际运作单位。
(2)进程是系统进行资源分配调度的基本单元,是操作系统结构的基础;线程是操作系统能够运算调度的最小单位。
(3)进程之间是相互隔离的,即一个进程既无法访问其他进程的内容,也无法操作其他进程,而操作系统会跟踪所有正在运行的进程,给每个进程一小段运行时间,然后切换到其他进程。
(4)python的线程没有优先级,没有线程组的概念,也不能被销毁、停止、挂起,自然也没有恢复、中断。
2 线程模块
Thread module emulating a subset of Java's threading model
2.1 线程模块之类
Thread,Event, Lock, Rlock, Condition, [Bounded]Semaphore, Timer, local。
2.2 线程模块之方法属性
方法:
threading.current_thread():返回当前的线程变量。
threading.active_count():
threading.stack_size()
threading.enumerate():返回一个包含正在运行的线程的list。正在运行指线程启动后、结束前,不包括启动前和终止后的线程。
threading.setprofile(func)
threading.Lock()
threading.Rlock()
属性:
t = threading.Thread(target=function),t为线程实例
t.name:线程的名称
t.getName:获得线程名字
t.is_alive:获取线程的状态
2.3 线程模块之常量
threading.TIMEOUT_MAX 设置threading全局超时时间。
3 Thread类
3.1 Thread类
class Thread(builtins.object)的Methods defined here:
Thread(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, *, daemon=None)
group:线程组,目前没有实现,为了将来实现ThreadGroup类的扩展而设置的。
target:要执行的方法,run()方法调用的对象
name:线程名,在默认情况下,命名为Thread-N(N为最小的十进制数字)
args:元组参数
kwargs:字典参数
3.2 Thread类的实例方法:
start():启动线程
join(self, timeout=None):等待线程结束,阻塞线程直到调用此方法的线程终止或到达指定的的timeout
is_alive():返回线程是否在运行,运行返回True;
isAlive:等价于is_alive()
getName():获取线程名字
setName():设置线程名字,在threading.Thread()的帮助文档中没有该方法,其他资料上有。
is/setDaemon(bool): 获取/设置是后台线程(默认前台线程(False))。(在start之前设置)
如果是后台线程,主线程执行过程中,后台线程也在进行,主线程执行完毕后,后台线程不论成功与否,主线程和后台线程均停止
如果是前台线程,主线程执行过程中,前台线程也在进行,主线程执行完毕后,等待前台线程也执行完成后,程序停止
3.3 线程的创建方法
线程的创建方法有两种
一种是利用threading.Thread()直接创建线程
import threading import time def music(sec): print('播放音乐') time.sleep(sec) t = threading.Thread(name='createthread',target=music,args=(2,)) t.start() print("结束!")
运行
播放音乐 结束!
另外是利用 threading.Thread() 类的继承、并重写 run() 来创建线程
import threading import time class MyThread(threading.Thread): def __init__(self,arg): # 注意:一定要显式的调用父类的初始化函数。 super(MyThread, self).__init__() self.arg=arg # 定义每个线程要运行的函数 def run(self): time.sleep(1) print('the arg is:%s\r' % self.arg) for i in range(3): t =MyThread(i) t.start() print('main thread end!')
运行
main thread end! the arg is:0 the arg is:1 the arg is:2
3.4 线程传参
事实上:线程传参与函数传参没有明显区别,本质上就是函数传参
import threading def add(x, y): print('{} + {} = {}'.format(x, y, x + y, threading.current_thread())) # 创建线程对象 thread1 = threading.Thread(target=add, name='add', args=(4, 5)) thread2 = threading.Thread(target=add, name='add', args=(4,), kwargs={'y': 5}) thread3 = threading.Thread(target=add, name='add', kwargs={'x': 4, 'y': 5}) # 启动线程 thread1.start() thread2.start() thread3.start()
运行
4 + 5 = 9 4 + 5 = 9 4 + 5 = 9
关于format函数参看 python的format函数、python中强大的format函数
3.5 线程中的变量
import threading import time a = 10 def music(sec): print('播放音乐') print(a) time.sleep(sec) print(a) t = threading.Thread(name='mythread',target=music,args=(2,)) t.start() print("------------main--------------") time.sleep(2) a = 100
运行
# 第一次运行 播放音乐 10 ------------main-------------- 100 # 第二次运行 播放音乐 10 ------------main-------------- 10
说明:
(1)同一个程序,运行后的结果不相同,因为在同样sleep(2)后,全局变量重新绑定了100,而进程最后打印出变量a,若变量a先绑定100,则会打印出100,若先打印则为10
(2)将args=(2,)变为args=(3,),则会稳定打印出100
(3)将全局变量的前的sleep(2)变为sleep(3),则结果稳定打印出10
示例2
import threading import time a = 10 def music1(sec): a = 1000 print('m11',a) time.sleep(sec) print('m12',a) def music2(sec): print('m21',a) time.sleep(sec) print('m22',a) t1 = threading.Thread(name='mythread1',target=music1,args=(2,)) t2 = threading.Thread(name='mythread2',target=music2,args=(3,)) t1.start() t2.start() print("------------main--------------") # time.sleep(2) a = 100
运行
m11 1000 ------------main-------------- m21 10 m12 1000 m22 100
3.6 线程中的属性方法
import threading import time def music(sec): print('播放音乐') time.sleep(sec) t = threading.Thread(name='mythread',target=music,args=(2,)) t.start() print('name:',t.name)#线程名称 t.setName("yourthread")#设置线程的名称 print('name:',t.name)#线程名称 print('getName:',t.getName())# 获得线程名称 print('is_alive:',t.is_alive()) #获取线程状态 t.join()#阻塞等待进程退出 print("------------main--------------")
运行
播放音乐 name: mythread name: yourthread getName: yourthread is_alive: True ------------main--------------
3.7 在本地计算机上可以创建线程的最大数量
# 查看可以创建多少线程 # 可以用top查看CPU运行情况 import threading import time a = 0 def music(sec): global a a += 1 time.sleep(sec) print(a) # 阻塞创建的线程退出 while True: pass thread_list = [] while True: t = threading.Thread(target=music,args=(2,)) t.start() #启动线程 thread_list.append(t) for i in thread_list: i.join()#阻塞等待线程退出
数据显示,可以创建2961个线程,同时在新的终端上top查看CPU运行达到100%
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