python 判断线程状态_Python线程指南
Python线程指南
本文介绍了Python对于线程的支持,包括“学会”多线程编程需要掌握的基础以及Python两个线程标准库的完整介绍及使用示例。
注意:本文基于Python2.4完成,;如果看到不明白的词汇请记得百度谷歌或维基,whatever。
1. 线程基础
1.1. 线程状态
线程有5种状态,状态转换的过程如下图所示:
1.2. 线程同步(锁)
多线程的优势在于可以同时运行多个任务(至少感觉起来是这样)。但是当线程需要共享数据时,可能存在数据不同步的问题。考虑这样一种情况:一个列表里所有元素都是0,线程"set"从后向前把所有元素改成1,而线程"print"负责从前往后读取列表并打印。那么,可能线程"set"开始改的时候,线程"print"便来打印列表了,输出就成了一半0一半1,这就是数据的不同步。为了避免这种情况,引入了锁的概念。
锁有两种状态——锁定和未锁定。每当一个线程比如"set"要访问共享数据时,必须先获得锁定;如果已经有别的线程比如"print"获得锁定了,那么就让线程"set"暂停,也就是同步阻塞;等到线程"print"访问完毕,释放锁以后,再让线程"set"继续。经过这样的处理,打印列表时要么全部输出0,要么全部输出1,不会再出现一半0一半1的尴尬场面。
线程与锁的交互如下图所示:
1.3. 线程通信(条件变量)
|
1.4. 线程运行和阻塞的状态转换
最后看看线程运行和阻塞状态的转换。
阻塞有三种情况: 同步阻塞是指处于竞争锁定的状态,线程请求锁定时将进入这个状态,一旦成功获得锁定又恢复到运行状态; 等待阻塞是指等待其他线程通知的状态,线程获得条件锁定后,调用“等待”将进入这个状态,一旦其他线程发出通知,线程将进入同步阻塞状态,再次竞争条件锁定; 而其他阻塞是指调用time.sleep()、anotherthread.join()或等待IO时的阻塞,这个状态下线程不会释放已获得的锁定。
tips: 如果能理解这些内容,接下来的主题将是非常轻松的;并且,这些内容在大部分流行的编程语言里都是一样的。(意思就是非看懂不可 >_< 嫌作者水平低找别人的教程也要看懂)
2. thread
Python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。thread提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁。
# encoding: UTF-8
import thread
import time
# 一个用于在线程中执行的函数
def func():
for i in range(5):
print 'func'
time.sleep(1)
# 结束当前线程
# 这个方法与thread.exit_thread()等价
thread.exit() # 当func返回时,线程同样会结束
# 启动一个线程,线程立即开始运行
# 这个方法与thread.start_new_thread()等价
# 第一个参数是方法,第二个参数是方法的参数
thread.start_new(func, ()) # 方法没有参数时需要传入空tuple
# 创建一个锁(LockType,不能直接实例化)
# 这个方法与thread.allocate_lock()等价
lock = thread.allocate()
# 判断锁是锁定状态还是释放状态
print lock.locked()
# 锁通常用于控制对共享资源的访问
count = 0
# 获得锁,成功获得锁定后返回True
# 可选的timeout参数不填时将一直阻塞直到获得锁定
# 否则超时后将返回False
if lock.acquire():
count += 1
# 释放锁
lock.release()
# thread模块提供的线程都将在主线程结束后同时结束
time.sleep(6)
thread 模块提供的其他方法 :
thread.interrupt_main(): 在其他线程中终止主线程。 thread.get_ident(): 获得一个代表当前线程的魔法数字,常用于从一个字典中获得线程相关的数据。这个数字本身没有任何含义,并且当线程结束后会被新线程复用。
thread还提供了一个ThreadLocal类用于管理线程相关的数据,名为 thread._local,threading中引用了这个类。
由于thread提供的线程功能不多,无法在主线程结束后继续运行,不提供条件变量等等原因,一般不使用thread模块,这里就不多介绍了。
3. threading
threading基于Java的线程模型设计。锁(Lock)和条件变量(Condition)在Java中是对象的基本行为(每一个对象都自带了锁和条件变量),而在Python中则是独立的对象。Python Thread提供了Java Thread的行为的子集;没有优先级、线程组,线程也不能被停止、暂停、恢复、中断。Java Thread中的部分被Python实现了的静态方法在threading中以模块方法的形式提供。
threading 模块提供的常用方法:
threading.currentThread(): 返回当前的线程变量。 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.activeCount(): 返回正在运行的线程数量,与len(threading.enumerate())有相同的结果。
threading模块提供的类:
Thread, Lock, Rlock, Condition, [Bounded]Semaphore, Event, Timer, local.
3.1. Thread
Thread是线程类,与Java类似,有两种使用方法,直接传入要运行的方法或从Thread继承并覆盖run():
# encoding: UTF-8
import threading
# 方法1:将要执行的方法作为参数传给Thread的构造方法
def func():
print 'func() passed to Thread'
t = threading.Thread(target=func)
t.start()
# 方法2:从Thread继承,并重写run()
class MyThread(threading.Thread):
def run(self):
print 'MyThread extended from Thread'
t = MyThread()
t.start()
构造方法:
Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}) group: 线程组,目前还没有实现,库引用中提示必须是None; target: 要执行的方法; name: 线程名; args/kwargs: 要传入方法的参数。
实例方法:
isAlive(): 返回线程是否在运行。正在运行指启动后、终止前。 get/setName(name): 获取/设置线程名。 is/setDaemon(bool): 获取/设置是否守护线程。初始值从创建该线程的线程继承。当没有非守护线程仍在运行时,程序将终止。 start(): 启动线程。 join([timeout]): 阻塞当前上下文环境的线程,直到调用此方法的线程终止或到达指定的timeout(可选参数)。
一个使用join()的例子:
# encoding: UTF-8
import threading
import time
def context(tJoin):
print 'in threadContext.'
tJoin.start()
# 将阻塞tContext直到threadJoin终止。
tJoin.join()
# tJoin终止后继续执行。
print 'out threadContext.'
def join():
print 'in threadJoin.'
time.sleep(1)
print 'out threadJoin.'
tJoin = threading.Thread(target=join)
tContext = threading.Thread(target=context, args=(tJoin,))
tContext.start()
运行结果:
in threadContext.
in threadJoin.
out threadJoin.
out threadContext.
3.2. Lock
Lock(指令锁)是可用的最低级的同步指令。Lock处于锁定状态时,不被特定的线程拥有。Lock包含两种状态——锁定和非锁定,以及两个基本的方法。
可以认为Lock有一个锁定池,当线程请求锁定时,将线程至于池中,直到获得锁定后出池。池中的线程处于状态图中的同步阻塞状态。
构造方法:
Lock()
实例方法:
acquire([timeout]): 使线程进入同步阻塞状态,尝试获得锁定。 release(): 释放锁。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
# encoding: UTF-8
import threading
import time
data = 0
lock = threading.Lock()
def func():
global data
print '%s acquire lock...' % threading.currentThread().getName()
# 调用acquire([timeout])时,线程将一直阻塞,
# 直到获得锁定或者直到timeout秒后(timeout参数可选)。
# 返回是否获得锁。
if lock.acquire():
print '%s get the lock.' % threading.currentThread().getName()
data += 1
time.sleep(2)
print '%s release lock...' % threading.currentThread().getName()
# 调用release()将释放锁。
lock.release()
t1 = threading.Thread(target=func)
t2 = threading.Thread(target=func)
t3 = threading.Thread(target=func)
t1.start()
t2.start()
t3.start()
3.3. RLock
RLock(可重入锁)是一个可以被同一个线程请求多次的同步指令。RLock使用了“拥有的线程”和“递归等级”的概念,处于锁定状态时,RLock被某个线程拥有。拥有RLock的线程可以再次调用acquire(),释放锁时需要调用release()相同次数。
可以认为RLock包含一个锁定池和一个初始值为0的计数器,每次成功调用 acquire()/release(),计数器将+1/-1,为0时锁处于未锁定状态。
构造方法:
RLock()
实例方法:
acquire([timeout])/release(): 跟Lock差不多。
3.4. Condition
Condition(条件变量)通常与一个锁关联。需要在多个Contidion中共享一个锁时,可以传递一个Lock/RLock实例给构造方法,否则它将自己生成一个RLock实例。
可以认为,除了Lock带有的锁定池外,Condition还包含一个等待池,池中的线程处于状态图中的等待阻塞状态,直到另一个线程调用notify()/notifyAll()通知;得到通知后线程进入锁定池等待锁定。
构造方法:
Condition([lock/rlock])
实例方法:
acquire([timeout])/release(): 调用关联的锁的相应方法。 wait([timeout]): 调用这个方法将使线程进入Condition的等待池等待通知,并释放锁。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。 notify(): 调用这个方法将从等待池挑选一个线程并通知,收到通知的线程将自动调用acquire()尝试获得锁定(进入锁定池);其他线程仍然在等待池中。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。 notifyAll(): 调用这个方法将通知等待池中所有的线程,这些线程都将进入锁定池尝试获得锁定。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
例子是很常见的生产者/消费者模式:
# encoding: UTF-8
import threading
import time
# 商品
product = None
# 条件变量
con = threading.Condition()
# 生产者方法
def produce():
global product
if con.acquire():
while True:
if product is None:
print 'produce...'
product = 'anything'
# 通知消费者,商品已经生产
con.notify()
# 等待通知
con.wait()
time.sleep(2)
# 消费者方法
def consume():
global product
if con.acquire():
while True:
if product is not None:
print 'consume...'
product = None
# 通知生产者,商品已经没了
con.notify()
# 等待通知
con.wait()
time.sleep(2)
t1 = threading.Thread(target=produce)
t2 = threading.Thread(target=consume)
t2.start()
t1.start()
3.5. Semaphore/BoundedSemaphore
Semaphore(信号量)是计算机科学史上最古老的同步指令之一。Semaphore管理一个内置的计数器,每当调用acquire()时-1,调用release() 时+1。计数器不能小于0;当计数器为0时,acquire()将阻塞线程至同步锁定状态,直到其他线程调用release()。
基于这个特点,Semaphore经常用来同步一些有“访客上限”的对象,比如连接池。
BoundedSemaphore 与Semaphore的唯一区别在于前者将在调用release()时检查计数器的值是否超过了计数器的初始值,如果超过了将抛出一个异常。
构造方法:
Semaphore(value=1): value是计数器的初始值。
实例方法:
acquire([timeout]): 请求Semaphore。如果计数器为0,将阻塞线程至同步阻塞状态;否则将计数器-1并立即返回。 release(): 释放Semaphore,将计数器+1,如果使用BoundedSemaphore,还将进行释放次数检查。release()方法不检查线程是否已获得 Semaphore。
# encoding: UTF-8
import threading
import time
# 计数器初值为2
semaphore = threading.Semaphore(2)
def func():
# 请求Semaphore,成功后计数器-1;计数器为0时阻塞
print '%s acquire semaphore...' % threading.currentThread().getName()
if semaphore.acquire():
print '%s get semaphore' % threading.currentThread().getName()
time.sleep(4)
# 释放Semaphore,计数器+1
print '%s release semaphore' % threading.currentThread().getName()
semaphore.release()
t1 = threading.Thread(target=func)
t2 = threading.Thread(target=func)
t3 = threading.Thread(target=func)
t4 = threading.Thread(target=func)
t1.start()
t2.start()
t3.start()
t4.start()
time.sleep(2)
# 没有获得semaphore的主线程也可以调用release
# 若使用BoundedSemaphore,t4释放semaphore时将抛出异常
print 'MainThread release semaphore without acquire'
semaphore.release()
3.6. Event
Event(事件)是最简单的线程通信机制之一:一个线程通知事件,其他线程等待事件。Event内置了一个初始为False的标志,当调用set()时设为True,调用clear()时重置为 False。wait()将阻塞线程至等待阻塞状态。
Event其实就是一个简化版的 Condition。Event没有锁,无法使线程进入同步阻塞状态。
构造方法:
Event()
实例方法:
isSet(): 当内置标志为True时返回True。 set(): 将标志设为True,并通知所有处于等待阻塞状态的线程恢复运行状态。 clear(): 将标志设为False。 wait([timeout]): 如果标志为True将立即返回,否则阻塞线程至等待阻塞状态,等待其他线程调用set()。
# encoding: UTF-8
import threading
import time
event = threading.Event()
def func():
# 等待事件,进入等待阻塞状态
print '%s wait for event...' % threading.currentThread().getName()
event.wait()
# 收到事件后进入运行状态
print '%s recv event.' % threading.currentThread().getName()
t1 = threading.Thread(target=func)
t2 = threading.Thread(target=func)
t1.start()
t2.start()
time.sleep(2)
# 发送事件通知
print 'MainThread set event.'
event.set()
3.7. Timer
Timer(定时器)是Thread的派生类,用于在指定时间后调用一个方法。
构造方法:
Timer(interval, function, args=[], kwargs={}) interval: 指定的时间 function: 要执行的方法 args/kwargs: 方法的参数
实例方法:
Timer从Thread派生,没有增加实例方法。
# encoding: UTF-8
import threading
def func():
print 'hello timer!'
timer = threading.Timer(5, func)
timer.start()
3.8. local
local是一个小写字母开头的类,用于管理 thread-local(线程局部的)数据。对于同一个local,线程无法访问其他线程设置的属性;线程设置的属性不会被其他线程设置的同名属性替换。
可以把local看成是一个“线程-属性字典”的字典,local封装了从自身使用线程作为 key检索对应的属性字典、再使用属性名作为key检索属性值的细节。
# encoding: UTF-8
import threading
local = threading.local()
local.tname = 'main'
def func():
local.tname = 'notmain'
print local.tname
t1 = threading.Thread(target=func)
t1.start()
t1.join()
print local.tname
熟练掌握Thread、Lock、Condition就可以应对绝大多数需要使用线程的场合,某些情况下local也是非常有用的东西。本文的最后使用这几个类展示线程基础中提到的场景:
# encoding: UTF-8
import threading
alist = None
condition = threading.Condition()
def doSet():
if condition.acquire():
while alist is None:
condition.wait()
for i in range(len(alist))[::-1]:
alist[i] = 1
condition.release()
def doPrint():
if condition.acquire():
while alist is None:
condition.wait()
for i in alist:
print i,
condition.release()
def doCreate():
global alist
if condition.acquire():
if alist is None:
alist = [0 for i in range(10)]
condition.notifyAll()
condition.release()
tset = threading.Thread(target=doSet,name='tset')
tprint = threading.Thread(target=doPrint,name='tprint')
tcreate = threading.Thread(target=doCreate,name='tcreate')
tset.start()
tprint.start()
tcreate.start()
雷课:
让教育更有质量,
让教育更有想象!
觉得不错,
点击在看让更多人看到吧!
python 判断线程状态_Python线程指南相关推荐
- python 判断线程状态_Python 线程和进程
前言 学编程,谁没有为线程折腾过啊. 目录 线程与进程 线程与进程是操作系统里面的术语,简单来讲,每一个应用程序都有一个自己的进程. 操作系统会为这些进程分配一些执行资源,例如内存空间等. 在进程中, ...
- python线程状态_Python线程
1. 线程基础 1.1. 线程状态 线程有5种状态,状态转换的过程如下图所示: 1.2. 线程同步(锁) 多线程的优势在于可以同时运行多个任务(至少感觉起来是这样).但是当线程需要共享数据时,可能存在 ...
- python 获取子线程状态_python线程状态
python怎么判断线程的状态 python中如何在父线程中检测其子线程是否处于运行状态 子线程有一个方法 is_alive() 运行时会返回Bool值True python 在线程函数中如何实现线程 ...
- python线程状态_python 线程的五个状态
当程序中包含多个线程时,CPU 不是一直被特定的线程霸占,而是轮流执行各个线程. 那么,CPU 在轮换执行线程的过程中,即从创建到消亡的整个过程,可能会历经 5 种状态,分别是新建.就绪.运行.阻塞和 ...
- Java基础加强重温_08:线程不安全、线程同步、线程状态、线程状态切换、线程池(Executors类、newFixedThreadPool)、死锁、Lambda表达式、Stream
摘要 Java基础加强重温_08: 线程安全(线程安全概念.线程不安全案例). 线程同步(同步代码块.同步方法.Lock锁,锁对象). 线程状态(new新建.Runnable可运行.Blocked锁阻 ...
- 多线程——线程实现、线程状态、线程同步、线程通信、线程池
多线程 一.线程 1.普通方法调用和多线程 2.程序.进行.线程 二.线程创建 1.继承Thread类 2.实现Runable接口 3.实现Callable接口 4.静态代理模式 5.Lamda表达式 ...
- java 线程池 状态_【Java多线程】线程状态、线程池状态
线程状态: 线程共包括以下5种状态. 1. 新建状态(New)线程对象被创建后,就进入了新建状态.例如,Thread thread = new Thread(). 2. 就绪状态(Runnable)也 ...
- python结束线程类_Python线程指南(转)
1. 线程基础 1.1. 线程状态 线程有5种状态,状态转换的过程如下图所示: 1.2. 线程同步(锁) 多线程的优势在于可以同时运行多个任务(至少感觉起来是这样).但是当线程需要共享数据时,可能存在 ...
- python中gil锁和线程锁_Python线程——GIL锁、线程锁(互斥锁)、递归锁(RLock)...
GIL锁 计算机有4核,代表着同一时间,可以干4个任务.如果单核cpu的话,我启动10个线程,我看上去也是并发的,因为是执行了上下文的切换,让看上去是并发的.但是单核永远肯定时串行的,它肯定是串行 ...
最新文章
- 结构化数据和非结构化数据的区别_中国天辰携手爱数AnyShare,共同探索非结构化数据治理...
- C语言复习篇之数组与指针
- golang 数据类型 简介
- python 开发版-MicroPython开发之物联网快速开发板
- php 规格,PHP 设计模式系列之 specification规格模式_PHP
- nexus私服搭建及maven生命周期
- Hive更改表名FAILED: Execution Error, return code 1 from org.apache.hadoop.hive.ql.exec.DDLTask. Una ble
- Eclipse用法和技巧十七:覆盖父类方法
- linux 添加删除用户
- 计算机2级文档试题,计算机二级考试word操作题真题
- sqlserver2000中字符串类型的日期如何比较大小
- win10连接共享打印机_win7共享出来的打印机部分电脑无法连接的问题
- vue —— 利用 viewport 进行适配
- linux欺骗技术,显卡欺骗器状态检测及安装注意事项
- 调整IT外包业务合同 降低外包价格
- linux docer 安装redis
- 特斯拉召回43万辆国产车/ 苹果头显最早明年发布/ 网易将在暴雪游戏停运后退款… 今日更多新鲜事在此...
- 赶集网mysql36条军规_赶集网MySQL的36条军规
- 计算机应用基础0006 19春在线作业2,《计算机应用基础0006》19春在线作业 参考资料...
- java 不可变_java - String是不可变的。 究竟是什么意思?
热门文章
- Codeforces 919D - Substring
- 分享B2B信息发布小技巧
- 【架构】分布式追踪系统设计与实现
- Oracle EBS-SQL (QA-1):检查超出检验周期的检验数据.sql
- session多服务器共享的方案梳理
- [转载] 七龙珠第一部——第034话 红缎带军团
- 小白2分钟学会Visual Studio将引用包打包到NuGet上
- LeetCode刷题-两数之和(持续更新)
- Mybatis运行原理及源码解析
- 解决HDFS NameNode启动时Loading edits时间超长的问题(NameNode数据同步机制介绍)