[Python 多线程] 详解daemon属性值None,False,True的区别 (五)

本文以多个例子介绍Python多线程中daemon属性值的区别。

回顾：

前面的文章简单介绍了在现代操作系统中，每一个进程都认为自己独占所有的计算机资源。

或者说线程就是独立的王国，进程间是相对独立的，不可以随便的共享数据。

线程就是省份，同一个进程内的线程可以共享进程的资源，每一个线程拥有自己的堆栈。

• 每个进程至少要有一个线程，并最为程序的入口，这个进程就是主线程。
• 每个进程至少要有一个主线程，其它线程称为工作线程。
• 父线程：如果线程A启动了一个线程B，A就是B的父线程。
• 子线程：B就是A的子线程

Python中，在构造线程对象时，可以设置daemon属性，这个属性必须在start方法前设置好。

主线程是程序启动的第一个线程，主线程可以再启动 n 个子线程。

daemon属性可以不设置，默认为None，主线程默认是False。

看一段daemon属性在源码中是如何设计的：

class Thread:
    def __init__(self, group=None, target=None, name=None,
                 args=(), kwargs=None, *, daemon=None):#daemon属性值默认是None
        if daemon is not None:
            self._daemonic = daemon
        else:
            self._daemonic = current_thread().daemon

　　在看完下面的几个例子之后，就会理解源码中的意思了。

daemon属性值分为以下三种：

1) daemon=False

当daemon为False时，父线程在运行完毕后，会等待所有子线程退出才结束程序。

举例：

import threading
import time

def foo():
    for i in range(3):
        print('i={},foo thread daemon is {}'.format(i,threading.current_thread().isDaemon()))
        time.sleep(1)

t = threading.Thread(target=foo,daemon=False)
t.start()

print("Main thread daemon is {}".format(threading.current_thread().isDaemon()))
print("Main Thread Exit.")

运行结果：
i=0,foo thread daemon is False
Main thread daemon is False
Main Thread Exit.
i=1,foo thread daemon is False
i=2,foo thread daemon is False

　　通过 isDaemon() 方法可以返回当前线程的daemon值，主线程默认是False，子线程也是False的原因是创建线程对象时指定了daemon=False。

　　根据运行结果的顺序可以得知，主程序在线程完线程对象后就立即启动了，然后子线程返回了结果中第一行内容，然后sleep 1秒模拟 IO，这时CPU发现子线程阻塞了，就立即切到主线程继续执行，主线程先后打印第二行和第三行，此时主线程的代码已经执行到结尾。然后，因为主线程为子线程设置了daemon=False属性，这时就又发生了 线程切换到子线程，子线程先后执行完第四行和第五行，然后子线程就完全执行完毕，主线程看到子线程退出以后，也立即退出，整个程序结束。

　　

2) daemon=True

当daemon为True时，父线程在运行完毕后，子线程无论是否正在运行，都会伴随主线程一起退出。

举例：

import threading
import time

def foo():
    for i in range(3):
        print('i={},foo thread daemon is {}'.format(i,threading.current_thread().isDaemon()))
        time.sleep(1)

t = threading.Thread(target=foo,daemon=True)
t.start()

print("Main thread daemon is {}".format(threading.current_thread().isDaemon()))
print("Main Thread Exit.")

运行结果 ：
i=0,foo thread daemon is True
Main thread daemon is False
Main Thread Exit.

　　从运行结果来看，当子线程设置daemon属性为True时，即主线程不关心子线程运行状态，主线程退出，子线程也必须跟着退出。

　　所以运行结果中子线程只执行了一句语句，就轮到主线程，主线程执行完最后两句，就立即退出，整个程序结束。

3) 不设置，或者daemon=None

daemon属性可以不设置，默认值是None。

举例：

import threading
import time

def bar():
    while True: # 无限循环的子子线程
        print('【bar】 daemon is {}'.format(threading.current_thread().isDaemon()))
        time.sleep(1)

def foo():
    for i in range(3): #启动3个子线程
        print('i={},【foo】 thread daemon is {}'.format(i,threading.current_thread().isDaemon()))
        t1 = threading.Thread(target=bar,daemon=None)
        t1.start()

t = threading.Thread(target=foo,daemon=True)
t.start()

print("Main thread daemon is {}".format(threading.current_thread().isDaemon()))
time.sleep(2)
print("Main Thread Exit.")

运行结果：
i=0,【foo】 thread daemon is True
Main thread daemon is False
【bar】 daemon is True
i=1,【foo】 thread daemon is True
【bar】 daemon is True
i=2,【foo】 thread daemon is True
【bar】 daemon is True
【bar】 daemon is True
【bar】 daemon is True
【bar】 daemon is True
Main Thread Exit.

　　这里在主线程中使用了延迟2秒，来让子线程启动的子线程有机会输出其daemon属性值，如果不设置延迟，因为子线程设置了daemon=Ture，子子线程daemon为None就相当于取的是父线程的daemon值(子子线程的父线程也就是子线程，子线程daemon=true)，所以最终子子线程中的while无限循环还是被它的父线程(子线程)强制退出了。

再分别看下子子线程的daemon为False的情况：

import threading
import time

def bar():
    while True: # 无限循环的子子线程
        print('【bar】 daemon is {}'.format(threading.current_thread().isDaemon()))
        time.sleep(1)

def foo():
    for i in range(3): #启动3个子线程
        print('i={},【foo】 thread daemon is {}'.format(i,threading.current_thread().isDaemon()))
        t1 = threading.Thread(target=bar,daemon=False)
        t1.start()

t = threading.Thread(target=foo,daemon=True)
t.start()

print("Main thread daemon is {}".format(threading.current_thread().isDaemon()))
time.sleep(2)
print("Main Thread Exit.")

运行结果：
i=0,【foo】 thread daemon is True
Main thread daemon is False
【bar】 daemon is False
i=1,【foo】 thread daemon is True
【bar】 daemon is False
i=2,【foo】 thread daemon is True
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
Main Thread Exit.
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
【bar】 daemon is False
.......无限循环....

　　主线程本来是不等子线程执行完毕的，但子线程要等待子子线程执行完毕，子子线程又是无限循环。所以最终主线程也拦不住子子线程一直疯狂的输出，这就好比爷爷管得了儿子，但管不了孙子呀。

上面这个例子最后第二行的sleep(2)是在主线程中运行的，如果注释掉这条语句，就会发现运行结果是这样的：

i=0,【foo】 thread daemon is True
Main thread daemon is False
Main Thread Exit.

　　子线程虽然运行了，但还没来得及启动子子线程，主线程就执行到最后了，直接结束掉了程序。

　　如果那怕让子子线程启动起来一个，就主线程就没辙了，这家伙疯狂的输出。

　　所以如果没有sleep(2)这条语句，就看不到真正的效果了。

总结：

现在再来看daemon属性在Thread类中的源码，就可以理解了。

class Thread:
    def __init__(self, group=None, target=None, name=None,
                 args=(), kwargs=None, *, daemon=None):#daemon属性值默认是None
        if daemon is not None:
            self._daemonic = daemon
        else:
            self._daemonic = current_thread().daemon

　　大致逻辑如下：

创建线程对象时传入daemon属性值

如果值不是None，也就是说传入的是True或者False，当然这是假设，万一有变态传入乱七八糟的值呢，不过解释器在运行时肯定会抛异常。

传入的值是就作为该目标线程的daemon值。

如果没有传入值，或传入的是daemon=None，就等同于None，该目标线程的值就取父线程的daemon值作为自己的daemon的值。

也就是要分清楚源码中的current_thread()是哪个线程，在第三个例子中，是在子线程中创建子子线程对象，所以current_thread()这个当前线程就是子线程，子子线程没有传入daemon属性值，所以创建时就把子线程的daemon属性值作为该子子线程的daemon属性值。

考虑这样的场景，主线程只启动了子线程，子线程么有子子线程，子线程没有设置daemon属性时，那就是谁创建这个线程(当然是主线程创建的)，就把它的daemon属性值作为这个线程的daemon值。主线程默认的daemon值是False，所以这个子线程最终也会传入的是False。

　　所以：

import threading
import time

def foo():
    for i in range(3):
        print('i={},【foo】 thread daemon is {}'.format(i,threading.current_thread().isDaemon()))
        time.sleep(1)

t = threading.Thread(target=foo)
t.start()

print("Main thread daemon is {}".format(threading.current_thread().isDaemon()))
# time.sleep(2)
print("Main Thread Exit.")

运行结果：
i=0,【foo】 thread daemon is False
Main thread daemon is False
Main Thread Exit.
i=1,【foo】 thread daemon is False
i=2,【foo】 thread daemon is False

　　子线程 daemon=False。

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