python 多线程编程之_thread模块
参考书籍:python核心编程
_thread模块除了可以派生线程外,还提供了基本的同步数据结构,又称为锁对象(lock object,也叫原语锁、简单锁、互斥锁、互斥和二进制信号量)。
下面是常用的线程函数:
函数 | 描述 |
start_new_thread(function,args,kwargs=None) | 派生一个新的线程,使用给定的args和可选的kwargs来执行function |
allocate_lock() | 分配LockType对象 |
exit() | 退出线程指令 |
LockType锁对象的方法 | |
acquire(wait=None) | 尝试获取锁对象 |
locked() | 如果获取了锁对象则返回True,否则返回False |
release() | 释放锁 |
_thread模块的核心函数是start_new_thread()。专门用来派生新的线程。
我们对上节文章的onethr.py文件稍作修改:
#!/usr/bin/env python import _thread
from time import sleep,ctime def loop0():
print('开始循环0次在:',ctime())
sleep(4)
print('结束循环0次在:',ctime()) def loop1():
print('开始循环1次在:',ctime())
sleep(2)
print('结束循环1次在:',ctime()) '''
def main():
print('开始于:',ctime())
loop0()
loop1()
print('所有的任务都完成于:',ctime())
''' def main():
print('starting at:', ctime())
_thread.start_new_thread(loop0, ())
_thread.start_new_thread(loop1, ())
sleep(6)
print('all done at:', ctime()) if __name__ =='__main__':
main(
执行该脚本三遍,结果:
PS C:\Users\WC> python E:\Python3.6.3\workspace\mtsleepA.py
starting at: Mon Mar 26 21:56:10 2018
开始循环1次在: Mon Mar 26 21:56:10 2018
开始循环0次在: Mon Mar 26 21:56:10 2018
结束循环1次在: Mon Mar 26 21:56:12 2018
结束循环0次在: Mon Mar 26 21:56:14 2018
all done at: Mon Mar 26 21:56:16 2018
PS C:\Users\WC> python E:\Python3.6.3\workspace\mtsleepA.py
starting at: Mon Mar 26 22:00:43 2018
开始循环0次在: Mon Mar 26 22:00:43 2018
开始循环1次在: Mon Mar 26 22:00:43 2018
结束循环1次在: Mon Mar 26 22:00:45 2018
结束循环0次在: Mon Mar 26 22:00:47 2018
all done at: Mon Mar 26 22:00:49 2018
PS C:\Users\WC> python E:\Python3.6.3\workspace\mtsleepA.py
starting at: Mon Mar 26 22:00:56 2018
开始循环0次在: Mon Mar 26 22:00:56 2018
开始循环1次在: Mon Mar 26 22:00:56 2018
结束循环1次在: Mon Mar 26 22:00:58 2018
结束循环0次在: Mon Mar 26 22:01:00 2018
all done at: Mon Mar 26 22:01:02 2018
由上面的代码可知,start_new_thread()必须包含两个参数,即使要执行的函数不需要参数,也要传递一个空元组。
我们注意到:loop0还是loop1开始的顺序竟然可以是无序的;loop0和loop1是同时执行的;loop1是在loop0之前结束的;整个程序一共耗时6秒。
我们可以说,loop0和loop1是并发执行的。
我们在主程序(其实也就是主线程)中增加了一个sleep(6)的语句,这其实是为了避免主程序结束的时候,loop0和loop1两个线程还没有结束的问题。这也是_thread模块的一种线程同步机制。
但是,我们要说这样使用sleep()来进行线程同步是不靠谱的,这也是_thread的一个弊端所在。
这时,我们可以引用锁机制来实现相应的线程管理,并且同时改善单独的循环函数实现方式:
import _thread
from time import sleep, ctime
#不再把4秒和2秒硬性的编码到不同的函数中,而是使用唯一的loop()函数,并把这些常量放进列表loops中
loops=[4,2]
#代替了之前的loop*()函数,三个参数分别代表了处于第几个循环中,睡眠时间和锁对象。每个循环执行到最后一句的时候,释放锁对象,告诉主线程该线程已完成
def loop(nloop,sec,lock):
print('开始循环',nloop,'在:',ctime())
sleep(sec)
print('循环',nloop ,'结束于:',ctime())
lock.release() def main():
print('开始于:',ctime())
locks=[]
nloops=range(len(loops)) #第一个for循环中,创建了一个锁的列表,通过thread.allocate_lock()方法得到锁对象,再通过acquire()方法取到锁(相当于把锁锁上),取到之后就可以把它添加到锁列表locks中。
for i in nloops:
lock=_thread.allocate_lock()
lock.acquire()
locks.append(lock)
#第二个for循环中,主要用于派生线程。每个线程都会调用loop()函数,并传递循环号、睡眠时间以及用于该线程的锁。
for i in nloops:
_thread.start_new_thread(loop,(i,loops[i],locks[i]))
#第三个for循环,按照顺序检查每个锁。每个线程执行完毕后,都会释放自己的锁对象。这里使用忙等待,让主线程等所有的锁都释放后才继续执行
for i in nloops:
while locks[i].locked():
pass
print('所有的任务完成于:',ctime()) if __name__ =='__main__':
main()
执行结果:
开始循环 1 在: Mon Mar 26 22:49:25 2018
开始循环 0 在: Mon Mar 26 22:49:25 2018
循环 1 结束于: Mon Mar 26 22:49:27 2018
循环 0 结束于: Mon Mar 26 22:49:29 2018
所有的任务完成于: Mon Mar 26 22:49:29 2018
上述结果除了表名两次循环是并发执行的之外,整个程序一共用时4秒,而不是之前的6秒。
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