多线程的建立与使用


目录

  1. 生成线程的三种方法
  2. 单线程与多线程对比
  3. 守护线程的设置

1 生成线程的三种方法

三种方式分别为:

  1. 创建一个Thread实例,传给它一个函数
  2. 创建一个Thread实例,传给它一个可调用的类实例
  3. 派生Thread的子类,并创建子类的实例
# There are three ways to create a thread
# The first is create a thread instance, and pass a function
# The second one is create a thread instance, and pass the callable instance(obj)
# The third one is create a subclass of Thread, then generate an instance

1.1 创建Thread实例并传递一个函数

在Thread类实例化时,将函数(及其参数)传入,下面的例子中,在实例化Thread类的时候传入了一个函数loop及其参数,生成了一个线程的实例,再启动线程。

 # Method one: pass function
from threading import Thread
from time import sleep, ctime loops = [4, 2] def loop(nloop, nsec):
print('start loop', nloop, 'at', ctime())
sleep(nsec)
print('loop', nloop, 'done at:', ctime()) def main():
print('starting at:', ctime())
threads = []
nloops = range(len(loops)) # Create all threads
for i in nloops:
t = Thread(target=loop, args=(i, loops[i]))
threads.append(t)
for i in threads:
i.start()
for i in threads:
i.join()
print('All DONE at:', ctime()) if __name__ == '__main__':
main()

1.2 创建Thread实例并传递一个可调用的类实例

同样,在Thread类实例化时,类(及其参数)传入,下面的例子中,在实例化Thread类的时候传入了一个可调用(__call__函数使类变为可调用)的类实例ThreadFunc,且完成初始化传给target=,此时生成了一个线程的实例,随后启动线程。

 # Method two: pass object

 from threading import Thread
from time import sleep, ctime loops = [4, 2] class ThreadFunc(object):
def __init__(self, func, args, name=''):
self.name = name
self.func = func
self.args = args def __call__(self):
self.func(*self.args) def loop(nloop, nsec):
print('start loop', nloop, 'at', ctime())
sleep(nsec)
print('loop', nloop, 'done at:', ctime()) def main():
print('starting at:', ctime())
threads = []
nloops = range(len(loops)) # Create all threads
for i in nloops:
t = Thread(target=ThreadFunc(loop, (i, loops[i]), loop.__name__))
threads.append(t)
for i in threads:
i.start()
for i in threads:
i.join()
print('All DONE at:', ctime()) if __name__ == '__main__':
main()

1.3 派生Thread子类并生成子类实例

以Thread为基类,派生出一个子类,在子类中重定义run方法,最终生成一个线程实例进行调用。下面的例子中,生成了一个子类MyThread,同时重定义run函数,在初始化时接收一个func参数作为调用函数。

 # Method three: by subclass

 from threading import Thread
from time import sleep, ctime loops = [4, 2] class MyThread(Thread):
def __init__(self, func, args, name=''):
Thread.__init__(self)
self.name = name
self.func = func
self.args = args def run(self):
self.func(*self.args) def loop(nloop, nsec):
print('start loop', nloop, 'at', ctime())
sleep(nsec)
print('loop', nloop, 'done at:', ctime()) def main():
print('starting at:', ctime())
threads = []
nloops = range(len(loops)) # Create all threads
for i in nloops:
t = MyThread(loop, (i, loops[i]), loop.__name__)
threads.append(t)
for i in threads:
i.start()
for i in threads:
i.join()
print('All DONE at:', ctime()) if __name__ == '__main__':
main()

2 单线程与多线程对比

利用单线程与多线程分别进行斐波那契,阶乘与累加操作,此处加入了sleep进行计算延迟,这是由于Python解释器的GIL特性使得Python对于计算密集型的函数并没有优势,而对于I/O密集型的函数则优化性能较好。

 from threading import Thread
import time
from time import ctime class MyThread(Thread):
"""
Bulid up a Module to make this subclass more general
And get return value by add a function named 'getResult()'
"""
def __init__(self, func, args, name=''):
Thread.__init__(self)
self.name = name
self.func = func
self.args = args def getResult(self):
return self.res def run(self):
print('Starting', self.name, 'at:', ctime())
# Call function here and calculate the running time
self.res = self.func(*self.args)
print(self.name, 'finished at:', ctime()) def fib(x):
time.sleep(0.005)
if x < 2:
return 1
return (fib(x-2) + fib(x-1)) def fac(x):
time.sleep(0.1)
if x < 2:
return 1
return (x * fac(x-1)) def sumx(x):
time.sleep(0.1)
if x < 2:
return 1
return (x + sumx(x-1)) funcs = [fib, fac, sumx]
n = 12 def main():
nfuncs = range(len(funcs))
print('***SINGLE THREADS')
for i in nfuncs:
print('Starting', funcs[i].__name__, 'at:', ctime())
print(funcs[i](n))
print(funcs[i].__name__, 'finished at:', ctime()) print('\n***MULTIPLE THREADS')
threads = []
for i in nfuncs:
t = MyThread(funcs[i], (n,), funcs[i].__name__)
threads.append(t)
for i in nfuncs:
threads[i].start()
for i in nfuncs:
threads[i].join()
print(threads[i].getResult())
print('All DONE') if __name__ == '__main__':
main()

第 1-24 行,导入所需模块,并派生线程的子类,定义一个返回函数用于返回结果,

第 26-45 行,分别定义斐波那契,阶乘与累加函数,

最后在主函数中分别运行两种模式的计算,得到结果

***SINGLE THREADS
Starting fib at: Tue Aug 1 20:17:47 2017
233
fib finished at: Tue Aug 1 20:17:50 2017
Starting fac at: Tue Aug 1 20:17:50 2017
479001600
fac finished at: Tue Aug 1 20:17:51 2017
Starting sumx at: Tue Aug 1 20:17:51 2017
78
sumx finished at: Tue Aug 1 20:17:52 2017 ***MULTIPLE THREADS
Starting fib at: Tue Aug 1 20:17:52 2017
Starting fac at: Tue Aug 1 20:17:52 2017
Starting sumx at: Tue Aug 1 20:17:52 2017
sumx finished at: Tue Aug 1 20:17:53 2017
fac finished at: Tue Aug 1 20:17:53 2017
fib finished at: Tue Aug 1 20:17:54 2017
233
479001600
78
All DONE

从结果中可以看出单线程耗时5秒,而多线程耗时2秒,优化了程序的运行速度。

Note: 再次注明,Python的多线程并未对计算性能有所提升,此处是由于加入了sleep的等待,因此使得Python的GIL发挥其优势。

守护线程的设置

守护线程一般属于后台无限循环的程序,主线程会在所有非守护线程结束之后,自动关闭还在运行的守护线程,而不会等待它的无限循环完成。守护线程的设置只要将线程实例的daemon设置为True即可,默认是False。

 import threading
import time
import random class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self, count):
threading.Thread.__init__(self)
print('%s: There are %d numbers need to be counted' % (self.name, count))
self.count = count def run(self):
name = self.name
for i in range(0, self.count):
print('%s counts %d' % (name, i))
time.sleep(1)
print('%s finished' % name) def main():
print('-------Starting-------')
count = random.randint(4, 7)
t_1 = MyThread(count*count)
t_2 = MyThread(count)
t_1.daemon = True
t_2.daemon = False
t_1.start()
t_2.start()
time.sleep(3)
print('---Main Thread End---') if __name__ == '__main__':
main()

第 5-16 行,派生一个线程子类,run函数实现每秒计数一次的功能

第 19-29 行,在主函数中,分别生成两个线程实例,其中t_1计数量较大,设为守护线程,t_2计数量较小,设为非守护线程,线程均不挂起,主线程在3秒后会结束。

运行得到结果

-------Starting-------
Thread-1: There are 36 numbers need to be counted
Thread-2: There are 6 numbers need to be counted
Thread-1 counts 0
Thread-2 counts 0
Thread-1 counts 1
Thread-2 counts 1
Thread-1 counts 2
Thread-2 counts 2
Thread-1 counts 3
---Main Thread End---
Thread-2 counts 3
Thread-1 counts 4
Thread-2 counts 4
Thread-1 counts 5
Thread-2 counts 5
Thread-1 counts 6
Thread-2 finished

运行主函数后可以看到,两个线程启动后,计数3次时,主线程已经结束,而这时由于t_2是非守护线程,因此主线程挂起等待t_2的计数结束之后,杀掉了还在运行的守护线程t_1,并且退出了主线程。

相关阅读


1. 基本概念

2. threading 模块

参考链接


《Python 核心编程 第3版》

Python的并发并行[1] -> 线程[1] -> 多线程的建立与使用的更多相关文章

  1. Python的并发并行[1] -> 线程[3] -> 多线程的同步控制

    多线程的控制方式 目录 唤醒单个线程等待 唤醒多个线程等待 条件函数等待 事件触发标志 函数延迟启动 设置线程障碍 1 唤醒单个线程等待 Condition类相当于一把高级的锁,可以进行一些复杂的线程 ...

  2. Python的并发并行[1] -> 线程[2] -> 锁与信号量

    锁与信号量 目录 添加线程锁 锁的本质 互斥锁与可重入锁 死锁的产生 锁的上下文管理 信号量与有界信号量 1 添加线程锁 由于多线程对资源的抢占顺序不同,可能会产生冲突,通过添加线程锁来对共有资源进行 ...

  3. Python的并发并行[1] -> 线程[0] -> threading 模块

    threading模块 / threading Module 1 常量 / Constants Pass 2 函数 / Function 2.1 setprofile()函数 函数调用: thread ...

  4. 并发 并行 进程 线程 协程 异步I/O python async

    一些草率不精确的观点: 并发: 一起发生,occurence: sth that happens. 并行: 同时处理. parallel lines: 平行线.thread.join()之前是啥?落霞 ...

  5. Python的并发并行[2] -> 队列[1] -> 使用队列进行任务控制

    使用队列进行任务控制 1 FIFO与LIFO队列 FIFO(First In First Out)与LIFO(Last In First Out)分别是两种队列形式,在FIFO中,满足先入先出的队列方 ...

  6. Python 之并发编程之线程下

    七.线程局部变量 多线程之间使用threading.local 对象用来存储数据,而其他线程不可见 实现多线程之间的数据隔离 本质上就是不同的线程使用这个对象时,为其创建一个只属于当前线程的字典 拿空 ...

  7. Python的并发并行[4] -> 并发[0] -> 利用线程池启动线程

    利用线程池启动线程 submit与map启动线程 利用两种方式分别启动线程,同时利用with上下文管理来对线程池进行控制 from concurrent.futures import ThreadPo ...

  8. Python 之并发编程之线程上

    一.线程概念 进程是资源分配的最小单位 线程是计算机中调度的最小单位 多线程(即多个控制线程)的概念是,在一个进程中存在多个控制线程,多个控制线程共享该进程的地址空间,相当于一个车间内有多条流水线,都 ...

  9. Python的并发并行[0] -> 基本概念

    基本概念 / Basic Concept  快速跳转 进程 / Process 线程 / Thread 协程 / Coroutine 全局解释器锁 / Global Interpreter Lock ...

随机推荐

  1. dynamic基元类型与隐式类型的局部变量var

    dynamic代码示例 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; na ...

  2. jvm可视化工具jvisualvm插件——Visual GC

    转自:http://blog.csdn.net/xuelinmei_happy/article/details/51090115 Visual GC是一个Java 内存使用分析与GC收集的可视化工具插 ...

  3. appium-在页面点击一下处理(一般处理提示蒙层)

    在写用例的时候,经常会发现某些第一次进去的页面会有一个蒙层提示.我们只有处理掉这个蒙层,才能继续我们的用例: 这边我们使用的是TouchAction的tap方法 TouchAction action ...

  4. 数据库——mysql内置功能(11)

    1.视图 视图是一个虚拟表(非真实存在),其本质是(根据SQL语句获取动态的数据集,并未其命名),用户使用时只需使用(名称)即可获取结果集,可以将该结果集当做表来使用 使用视图我们可以把查询过程中的临 ...

  5. 孤荷凌寒自学python第三十八天初识python的线程控制

     孤荷凌寒自学python第三十八天初识python的线程控制 (完整学习过程屏幕记录视频地址在文末,手写笔记在文末) 一.线程 在操作系统中存在着很多的可执行的应用程序,每个应用程序启动后,就可以看 ...

  6. 剑指offer-重建二叉树04

    题目描述 输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果,请重建出该二叉树.假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字.例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7, ...

  7. CentOS 6.3安装配置LAMP服务器(Linux+Apache+MySQL+PHP5)

    服务器系统环境:CentOS 6.3 客户端系统环境:Windows 7 ultimate(x86)sp1 简体中文旗舰版 ※  本文档描述了如何在Linux服务器配置Apache.Mysql.PHP ...

  8. GDI+绘制可滚动的窗口

    在winform中绘制图形,可以使用gdi+来完成. 当绘制的图形大于目前窗口大小时,就需要滚动条来帮忙显示. 设置属性:Form.AutoScrollMinSize为要显示内容的大小. privat ...

  9. 软考——(1)J2SE

    我们先从Java说起,简单的说,Java是一种面向对象的程序设计语言,可跨平台使用. 与之前学习的程序设计语言相比,最值得一提的就是Java的两种核心机制:Java虚拟机和垃圾回收机制. 1)虚拟机 ...

  10. BZOJ 2730:[HNOI2012]矿场搭建(割点+连通块)

    [HNOI2012]矿场搭建 Description 煤矿工地可以看成是由隧道连接挖煤点组成的无向图.为安全起见,希望在工地发生事故时所有挖煤点的工人都能有一条出路逃到救援出口处.于是矿主决定在某些挖 ...