Python多线程学习(上)
最近在学习python多线程,写一下随笔就当复习了。另外强烈推荐大家看一下《Python核心编程》这本书,这本书里面可以帮你学习python进阶。
一。基本概念:
1.线程:
线程又称为轻量级进程,线程之间可以进行信息共享,线程可以看成是主进程或‘主线程’的迷你进程。
2.进程:
进程又称为重量级进程,进程之间是独立的,进程间共享信息要通过 ‘进程间通信(IPC)’ 来进行。
3.同步:
同步是指一个任务执行完成后,另一个任务接着进行,就是一个挨着一个,比如你在食堂打饭,一号窗口的菜好吃,有很多人排队,只有前一个打完饭,后一个才可以打饭。
4.异步:
异步是指多个任务同时进行,比如:食堂有很多打饭窗口,很多人可以同时进行打饭。
5. I/O:
I/O是 input/output 的缩写,代表的含义是读写。
6. I/O密集型代码(I/O bound):
I/O密集型是指程序进行读写操作要很多,计算相对较少。
7. 计算密集型代码(CPU bound):
计算密集型是指程序主要进行计算,而读写操作要少。
8. 并发和并行:
并发 CPU数量<线程数,并发是指相同时间间隔内执行任务。
并行 CPU数量>线程数,并行是指多个任务同时执行。
二。python和线程:
python代码的执行由python虚拟机(解释器主循环)来进行控制。
Python还有一个GIL(全局解释器锁),用来控制程序只有一个线程在执行。
GIL锁执行过程:
锁定
执行
释放
返回第一步。
python执行多线程时,其实是在相同时间间隔内对任务进行执行,每个任务执行一小段时间,然后挂起,在执行下一个,一直到最后一个,然后在从第一个开始,如此往复,直至结束。
python对于I/O密集型比计算密集型要友好。原因:python在执行I/O密集型程序时,主要进行文件读写,而计算较少,每个任务在计算的同时可以进行对其他以完成的计算读写,而计算密集型对于计算较多,一直占用CPU,导致处理效率不高,所以对于计算密集型并不友好。
三。threading模块
对于多线程有thread模块和threading模块。thread模块在执行多线程时,在不加锁的情况下,如果主线程结束,而子线程还未结束时,子线程会被强制停止,造成得不到运行结果。在进行多线程学习时推荐使用threading模块。
1.添加线程: threading.Thread(target=函数名,args=(需要传入的参数))
Thread类还可以传入name,给线程命名。
2.判断线程是否激活状态: is_alive()
3.获取线程数量: threading.active_count()
4.获取当前线程:threading.current_thread()
5.获得线程名字:.name
6.等待线程:。join()
等待与不等待:
等待:
1 def a_1(): 2 print('aaaaa') 3 time.sleep(3) 4 print('aaaaa') 5 def a_2(): 6 print('bbbbb') 7 time.sleep(5) 8 print('bbbbb') 9 def main(): 10 print('....start....') 11 t1 = threading.Thread(target=a_1) 12 t2 = threading.Thread(target=a_2) 13 t1.start() 14 t2.start() 15 print('....end....') 16 17 if __name__ == '__main__': 18 main() 19 20 21 运行结果: 22 23 ....start.... 24 aaaaa 25 bbbbb 26 ....end.... 27 aaaaa 28 bbbbb 29 30 Process finished with exit code 0
从运行结果可以看出,在不添加等待时,运行结果并不是我们想要的结果。
下面是不用 .join()的等待:
def main():print('....start....')t1 = threading.Thread(target=a_1)t2 = threading.Thread(target=a_2)t1.start()t2.start()time.sleep(8)print('....end....')if __name__ == '__main__':main()运行结果: ....start.... aaaaa bbbbb aaaaa bbbbb ....end....Process finished with exit code 0
通过添加time.sleep()语句使主线程等待子线程运行结束再运行下一步操作。打印内容均在...start....和...end...之间。
下面是运用 .join()进行等待。
def main():print('....start....')t1 = threading.Thread(target=a_1)t2 = threading.Thread(target=a_2)t1.start()t2.start()t1.join()t2.join()print('....end....')if __name__ == '__main__':main()运行结果:
....start....
aaaaa
bbbbb
aaaaa
bbbbb
....end....Process finished with exit code 0
通过该结果可以看出,添加sleep()和join()效果一样,但是推荐使用.join() ,因为在运行程序的时候用sleep()等待,还得知道等待时间,比较麻烦。join()较为方便。
创建线程方法:
<1> 给Thread类传入函数
<2>给Thread类传入一个实例类
<3>创建一个子类,继承Thread类,然后将函数传入子类中
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
在不用多线程时:
import datetimedef num_1(): print('start...1') time.sleep(2) print('end...1')def num_2(): print('start...2') time.sleep(4) print('end...2') def main(): a = datetime.datetime.now() print('.............start...........') num_1() num_2() print('..............end............') b = datetime.datetime.now() p = (b - a).seconds print('运行%s秒 ' % p)if __name__ == '__main__': main()
创建两个函数,分别打印不同内容,并在程序执行完成打印执行时间。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
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对于<1>
下面是示范代码: .join()是主线程等待子线程完成后在执行下一步操作。
1 import threading 2 import datetime 3 #传递函数(1) 4 def num(nu,se): 5 print('%s start' % nu) 6 time.sleep(se) 7 print('%s end' % nu) 8 9 time_list = [2,4] 10 def main(): 11 a = datetime.datetime.now() 12 print('.....start.....') 13 thread_list = [] 14 for x in range(len(time_list)): 15 t = threading.Thread(target=num,args=(x,time_list[x])) 16 thread_list.append(t) 17 for x in thread_list: 18 x.start() 19 for x in thread_list: 20 x.join() 21 print('.....end.....') 22 b = datetime.datetime.now() 23 p = (b - a).seconds 24 print('运行%s秒' % p) 25 if __name__ == '__main__': 26 main()
<2>添加一个实例类。
class New_1():def __init__(self,num,se):self.num = numself.se = sedef __call__(self):return self.num(*self.se)passdef main():a = datetime.datetime.now()print('...start...')thread_list = []for x in range(len(time_list)):t = threading.Thread(target=New_1(num,(x+1,time_list[x])))thread_list.append(t)for x in thread_list:x.start()for x in thread_list:x.join()print('...end...')b = datetime.datetime.now()p = (b-a).secondsprint('运行%s秒' % p)if __name__ == '__main__':main()运行结果:
...start...
1 start
2 start
1 end
2 end
...end...
运行4秒
Process finished with exit code 0
3.继承Thread类,将内容传递进子类中。
下面是代码:
#传递函数(1)
def num(nu,se):print('%s start' % nu)time.sleep(se)print('%s end' % nu)
time_list = [2,4]
class New_2(threading.Thread):def __init__(self,num,se):super().__init__()self.num = numself.se = se#对于下面的函数run()进行重写,可以灵活的定义函数,函数名必须是run(),否则在传入参数后运行时,不会运行多线程。def run(self):return self.num(*self.se)passdef main():a = datetime.datetime.now()print('...start...')thread_list = []for x in range(len(time_list)):t = New_2(num,(x,time_list[x]))thread_list.append(t)for x in thread_list:x.start()for x in thread_list:x.join()print('...end...')b = datetime.datetime.now()p = (b-a).secondsprint('运行%s秒' % p)
if __name__ == '__main__':main()运行结果:
...start...
0 start
1 start
0 end
1 end
...end...
运行4秒Process finished with exit code 0
对于以上三种添加线程的方法,可以根据自己喜好自行选择,其他的做了解即可。
如果有不对的地方,还请各位给予指正。
感谢大家的阅读。
转载于:https://www.cnblogs.com/sniper-huohuohuo/p/8777374.html
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