多线程应用-函数方式（thread）

多线程只能使用一颗CPU，无法发挥多核心的优势。计算密集型用python的多线程效果不明显的，I/O密集型才能看出效果，可以发挥多核优势。

GIL是全局资源锁，所以，如果没有涉及到资源的调用，是不会体现的。另外，如果线程进行的是简单运算，由于运算速度太快，导致线程间请求和释放GIL间隔太短，所以也不能观察到多核CPU跑满的情况。

实例一：多线程ping，默认无法控制线程数量

# -*- coding: UTF-8 -*-
import time,threading,datetime
from time import ctime,sleep
import subprocess,sys
reload(sys)

#定义ping函数
def fping(ip):
    sc = subprocess.Popen(['ping.exe',ip,'-n',''],shell=True,stdout=subprocess.PIPE)
    ls=[]
    while sc.poll() == None:
        sclines = sc.stdout.readlines()
        for l in sclines:
            ls.append(l.strip().decode('GBK')+'\n')
    #将ls转换为字符串格式，否则在输出的时候每个ping结果会串行
    lss=''.join(ls)
    print lss

#fping('192.168.200.250')

stime=datetime.datetime.now()

if __name__ =='__main__':
    ips=['www.baidu.com','www.163.com','www.sohu.com','www.cctv.com','www.xin.com','apollo.youxinpai.com']
    threads=[]
    for ip in ips:
        #创建并启动进程
        t = threading.Thread(target=fping,args=(ip,))
        #将线程声明为守护线程，必须在start() 方法调用之前设置，如果不设置为守护线程程序会被无限挂起。子线程启动后，父线程也继续执行下去
        t.setDaemon(True)
        t.start()
        threads.append(t)
    #等待每个线程结束
    for t in threads:
        print t.name,t.is_alive(),ctime()
        t.join()

etime=datetime.datetime.now()
print (etime-stime).seconds,'s'

 

多线程数量控制（直接控制可以同时启动的线程数量，起来后同时运行，不再控制）：

#定义分段函数，变相实现控制线程数量
def lstg(num,lst):
#定义每段的个数num
    l = len(lst)
    #取分成几组
    g = l/num
    #判断是否有剩余的数
    last = l%num
    lstn = []
    if num >= l:
        lstn.append(lst)
    else:
        for i in range(g):
            i=i+1
            n=i*num
            m=n-num
            lstn.append(lst[m:n])

        if  last <> 0:
            lstn.append(lst[-last:])
    return lstn

#定义ping函数
def fping(ip):
    sc = subprocess.Popen(['ping.exe',ip,'-n',''],shell=True,stdout=subprocess.PIPE)
    ls=[]
    while sc.poll() == None:
        sclines = sc.stdout.readlines()
        for l in sclines:
            ls.append(l.strip().decode('GBK')+'\n')
    #将ls转换为字符串格式，否则在输出的时候每个ping结果会串行
    lss=''.join(ls)
    print lss

#fping('192.168.200.250')

stime=datetime.datetime.now()

if __name__ =='__main__':
    #定义线程数量
    tnum = 3
    ips=['www.baidu.com','www.163.com','www.sohu.com','www.cctv.com','www.xin.com','apollo.youxinpai.com','www.cmr.com.cn']
    for ips in lstg(tnum,ips):
        threads=[]
        for ip in ips:
            #创建并启动进程
            t = threading.Thread(target=fping,args=(ip,))
            #t.setName('th-'+ ip)
            t.setDaemon(True)
            t.start()
            threads.append(t)
        #等待每个线程结束
        for t in threads:
            #print t.name,t.is_alive(),ctime()
            t.join()

etime=datetime.datetime.now()
print (etime-stime).seconds,'s'

多线程数量控制（同时启动N个，限制同时可运行的线程数量）：

import threading
def query(tnum,mutex,fp):
    with tnum: #限制同时运行的线程数量
        print fp,threading.currentThread()
        time.sleep(2)

if __name__ == '__main__':
    threads=[]
    mutex=threading.Lock()
    tnum=threading.Semaphore(5) #定义同时可运行的线程数量为5
    files = range(10)
    for filepath in files:
        t = threading.Thread(target=query,args=(tnum,mutex,filepath))
        t.setDaemon(True)
        t.start() #同时启动线程数量不限
        #print t.name
        threads.append(t)
    for t in threads:
        t.join()

线程未加锁：

# -*- coding: UTF-8 -*-
from time import ctime,sleep
import threading,datetime

def fun(mutex,arg1,ts):
    global a1
    a1=0
    a1=arg1+a1
    print str(a1)+ ' ' + ctime()
    sleep(ts)

if __name__ == '__main__':
    arg1=2
    ts=1

    print datetime.datetime.now()

    mutex = threading.Lock()
    threads = []
    for arg1 in range(5):

        t = threading.Thread(target=fun,args=(mutex,arg1,ts))

        t.setDaemon(True)
        t.start()
        threads.append(t)
    for t in threads:
        t.join()
    print a1
a1返回结果为：4

线程加锁：

# -*- coding: UTF-8 -*-
from time import ctime,sleep
import threading,datetime

def fun(mutex,arg1,ts):
    global a1
    a1=0
    if mutex.acquire(1):    #加锁。锁定方法acquire可以有一个超时时间的可选参数timeout。如果设定了timeout，则在超时后通过返回值可以判断是否得到了锁，从而可以进行一些其他的处理
        a1=arg1+a1
        print str(a1)+ ' ' + ctime()
        sleep(ts)
        mutex.release() #释放锁
        #print mutex.locked() #判断锁是否还在

if __name__ == '__main__':
    arg1=2
    ts=1
    print datetime.datetime.now()

    mutex = threading.Lock() #创建锁
    threads = []
    for arg1 in range(5):
        t = threading.Thread(target=fun,args=(mutex,arg1,ts))
        t.setDaemon(True)
        t.start()
        threads.append(t)
    for t in threads:
        t.join()
    print a1
a1返回结果为10

线程锁：http://www.cnblogs.com/tqsummer/archive/2011/01/25/1944771.html

threading.Thread类

这个类表示在单独的控制线程中运行的活动。有两种方法可以指定这种活动，给构造函数传递回调对象，或者在子类中重写run() 方法。其他方法（除了构造函数)都不应在子类中被重写。换句话说，在子类中只有__init__()和run()方法被重写。

一旦线程对象被创建，它的活动需要通过调用线程的start()方法来启动。这方法再调用控制线程中的run方法。

一旦线程被激活，则这线程被认为是'alive'(活动)。当它的run()方法终止时-正常退出或抛出未处理的异常，则活动状态停止。isAlive()方法测试线程是否是活动的。

一个线程能调用别的线程的join()方法。这将阻塞调用线程，直到拥有join()方法的线程的调用终止。

线程有名字。名字能传给构造函数，通过setName()方法设置，用getName()方法获取。

线程能被标识为'daemon thread'(守护线程).这标志的特点是当剩下的全是守护线程时，则Python程序退出。它的初始值继承于创建线程。这标志用setDaemon()方法设置，用isDaemon()获取。

存在'main thread'(主线程),它对应于Python程序的初始控制线程。它不是后台线程。

有可能存在'dummy thread objects'(哑线程对象)被创建。这些线程对应于'alien threads'(外部线程),它们在Python的线程模型之外被启动，像直接从C语言代码中启动。哑线程对象只有有限的功能，它们总是被认为是活动的，守护线程，不能使用join()方法。它们从不能被删除，既然它无法监测到外部线程的中止。

class Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

构造函数能带有关键字参数被调用。这些参数是:

group 应当为 None，为将来实现ThreadGroup类的扩展而保留。

target 是被 run()方法调用的回调对象. 默认应为None, 意味着没有对象被调用。

name 为线程名字。默认，形式为'Thread-N'的唯一的名字被创建，其中N 是比较小的十进制数。

args是目标调用参数的tuple，默认为()。

kwargs是目标调用的参数的关键字dictionary，默认为{}。

如果子线程重写了构造函数，它应保证调用基类的构造函数(Thread.__init__())，在线程中进行其他工作之前。

start()

启动线程活动。

在每个线程对象中最多被调用一次。它安排对象的run() 被调用在一单独的控制线程中。

run()

用以表示线程活动的方法。

你可能在子类重写这方法。标准的 run()方法调用作为target传递给对象构造函数的回调对象。如果存在参数，一系列关键字参数从args和kwargs参数相应地起作用。

join([timeout])

等待至线程中止。这阻塞调用线程直至线程的join() 方法被调用中止-正常退出或者抛出未处理的异常-或者是可选的超时发生。

当timeout参数未被设置或者不是None,它应当是浮点数指明以秒计的操作超时值。因为join()总是返回None，你必须调用isAlive()来判别超时是否发生。

当timeout 参数没有被指定或者是None时，操作将被阻塞直至线程中止。

线程能被join()许多次。

线程不能调用自身的join()，因为这将会引起死锁。

在线程启动之前尝试调用join()会发生错误。

getName()

返回线程名。

setName(name)

设置线程名。

这名字是只用来进行标识目的的字符串。它没有其他作用。多个线程可以取同一名字。最初的名字通过构造函数设置。

isAlive()

返回线程是否活动的。

大致上，线程从 start()调用开始那点至它的run()方法中止返回时，都被认为是活动的。模块函数enumerate()返回活动线程的列表。

isDaemon()

返回线程的守护线程标志。

setDaemon(daemonic)

设置守护线程标志为布尔值daemonic。它必须在start()调用之前被调用。

初始值继承至创建线程。

当没有活动的非守护线程时，整个Python程序退出