python3 多线程编程
0.什么是线程[*] 多线程模块
[*] 创建线程的方法
[*]join()方法
4.isAlive()方法
[*]name属性和daemon属性
6.线程的同步---锁
7.线程的同步---Event对象
8.线程的同步---Condition条件变量
0.什么是线程
线程是CPU分配资源的基本单位。但一个程序开始运行，这个程序就变成了一个进程，而一个进程相当于一个或者多个线程。当没有多线程编程时，一个进程也是一个主线程，但有多线程编程时，一个进程包含多个线程，包括主线程。使用线程可以实现程序的并发。
[*]多线程模块
python3对多线程支持的是 threading 模块，应用这个模块可以创建多线程程序，并且在多线程间进行同步和通信。在python3 中，可以通过两种方法来创建线程：
第一：通过 threading.Thread 直接在线程中运行函数；第二：通过继承 threading.Thread 类来创建线程
[*]创建线程的方法
1.用 thread.Thread 直接在线程中运行函数
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import threading
def threadfun(x,y): #线程任务函数 threadfun()
for i in range(x,y):
print(i)
ta = threading.Thread(target=threadfun,args=(1,6)) #创建一个线程ta，执行 threadfun()
tb = threading.Thread(target=threadfun,args=(10,15)) #创建一个线程tb，执行threadfun()
ta.start() #调用start()，运行线程
tb.start() #调用start()，运行线程
'''''打印：1 2 3 4 5 10 11 12 13 14'''
2.通过继承 thread.Thread 类 来创建线程
这种方法只需要重载 threading.Thread 类的 run 方法，然后调用 start()开启线程就可以了
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import threading
class mythread(threading.Thread):
def run(self):
for i in range(1,5):
print(i)
ma = mythread();
mb = mythread();
ma.start()
mb.start()
[*]join()方法
join()作用是 调用 join() 的线程 阻塞直到 某一线程结束才继续执行
view plain copy
import threading
import time
class mythread(threading.Thread):
def run(self):
self.i = 1
print('%d'%(self.i))
self.i = self.i+1
time.sleep(1) #睡眠一秒
print('%d'%(self.i))
time.sleep(1)
if __name__ == '__main__':
ta = mythread() #实例化线程
ta.start() #开启ta线程
ta.join() #主线程等待 ta线程结束才继续执行
print('main thread over')
4.isAlive()方法
这个方法用于判断线程是否运行。
1.当线程未调用 start()来开启时，isAlive()会返回False
2.但线程已经执行后并结束时，isAlive()也会返回False
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import threading
import time
class mythread(threading.Thread):
def run(self):
time.sleep(2)
if __name__ == '__main__':
ta = mythread() #实例化线程
print(ta.isAlive()) #打印False，因为未执行 start()来使ta线程运行
ta.start()
print(ta.isAlive()) #打印Ture，因为ta线程运行了
time.sleep(3)
print(ta.isAlive()) #打印False，因为ta线程已经结束了
[*]name属性和daemon属性
1.name属性表示线程的线程名 默认是 Thread-xx是序号，由1开始，第一个创建的线程名字就是 Thread-1
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import threading
import time
class mythread(threading.Thread):
def run(self):
pass
if __name__ == '__main__':
ta = mythread() #实例化线程
ta.name = 'thread-ta'
tb = mythread()
tb.start()
ta.start()
print(ta.name)#打印 thread-ta
print(tb.name)#打印 Thread-2
2.daemon属性用来设置线程是否随主线程退出而退出
当 daemon = False 时，线程不会随主线程退出而退出（默认时，就是 daemon = False）
当 daemon = True 时，当主线程结束，其他子线程就会被强制结束
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import threading
import time
class mythread(threading.Thread):
def run(self):
time.sleep(2)
print('my thread over')
def main():
ta = mythread()
ta.daemon = True
ta.start()
print('main thread over')
if __name__ == '__main__':
main()
#打印结果 ：main thread over 然后马上结束程序
6.线程的同步---锁
当一个进程拥有多个线程之后，如果他们各做各的任务互没有关系还行，但既然属于同一个进程，他们之间总是具有一定关系的。比如多个线程都要对某个数据进行修改，则可能会出现不可预料的结果。为保证操作正确，就需要引入锁来进行线程间的同步。
python3 中的 threading 模块提供了 RLock锁(可重入锁)。对于某一时间只能让一个线程操作的语句放到 RLock的acquire 方法 和> view plain copy
import threading
import time
class mythread(threading.Thread):
def run(self):
global x #声明一个全局变量
lock.acquire() #上锁，acquire()和release()之间的语句一次只能有一个线程进入，其余线程在acquire()处等待
x += 10
print('%s:%d'%(self.name,x))
lock.release() #解锁
x = 0
lock = threading.RLock() #创建 可重入锁
def main():
l = []
for i in range(5):
l.append(mythread()) #创建 5 个线程，并把他们放到一个列表中
for i in l:
i.start() #开启列表中的所有线程
if __name__ =='__main__':
main()
打印结果：
Thread-1:10
Thread-2:20
Thread-3:30
Thread-4:40
Thread-5:50
7.线程的同步---Event对象
Event对象存在于 threading 模块中。Event 实例管理着 一个内部标志，通过 set() 方法来将该标志设置成 True，使用 clear() 方法将该标志重置成 False
wait() 方法会使当前线程阻塞直到标志被设置成 True，wait()可以选择给他一个参数，代表时间，代表阻塞多长时间，若不设置就是阻塞直到标志被设置为True
isSet()方法：能判断标志位是否被设置为True
view plain copy
import threading
import time
class Mon(threading.Thread):
def run(self):
Dinner.clear()
print('Cooking dinner')
time.sleep(3)
Dinner.set() #标志设置为True
print(self.name,':dinner is OK!')
class Son(threading.Thread):
def run(self):
while True:
if Dinner.isSet():#判断标志位是否被设置为True
break
else:
print('dinner isnot ready!')
Dinner.wait(1)
print(self.name,':Eating Dinner')
def main():
mon = Mon()
son = Son()
mon.name = 'Mon'
son.name = 'Son'
mon.start()
son.start()
if __name__ == '__main__':
Dinner = threading.Event()
main()
'''''
Cooking dinner
dinner isnot ready!
dinner isnot ready!
dinner isnot ready!
Mon :dinner is OK!
Son :Eating Dinner
'''
8.线程的同步---Condition条件变量
条件变量表示当线程满足某一个 条件才被唤醒，否则一直阻塞
对比 只用锁不用条件变量 的好处就是：只用锁的话，如果一个线程在上锁后，解锁前，因为某一条件一直阻塞着，那么锁就一直解不开，那么其他线程也就因为一直获取不了锁而跟着阻塞着，这样效率就不好，浪费了很多时间。对于这种情况，锁+条件变量可以让该线程先 解锁，然后阻塞着，等待条件满足了，再重新唤醒并获取锁(上锁)。这样就不会因为一个线程阻塞着而影响其他线程也跟着阻塞了。
Condition 提供的方法：
acquire() 和> wait()解开锁，阻塞，直到其他线程调用了notify()或者notifyAll才被唤醒，注意，这里的wait()跟上面Event提到的wait()不是同一样东西
notify() 发出资源可用的信号，唤醒任意一条因 wait(）阻塞的进程
notifyAll() 发出资源可用信号，唤醒所有因wait()阻塞的进程
下面给出一个例子，一家蛋糕店：只会做一个蛋糕，卖出后才会再做一个。绝对不会做积累到2个蛋糕。
view plain copy
import threading
import time
class Server(threading.Thread):
def run(self):
global x
while True:
con.acquire()
while x>0:
con.wait()
x += 1
time.sleep(1)
print(self.name,':I make %d cake!'%(x))
con.notifyAll()
con.release()
class Client(threading.Thread):
def run(self):
global x
con.acquire()
while x == 0:
con.wait()
x-=1
print(self.name,'I bought a cake! the rest is %d cake'%(x))
con.notifyAll()
con.release()
def main():
ser = Server()
ser.name = 'Cake Server'
client = []
for i in range(3):
client.append(Client())
ser.start()
for c in client:
c.start()
if __name__ =='__main__':
x = 0
con = threading.Condition()
main()
'''''
打印结果：
Cake Server :I make 1 cake!
Thread-3 I bought a cake! the rest is 0 cake
Cake Server :I make 1 cake!
Thread-4 I bought a cake! the rest is 0 cake
Cake Server :I make 1 cake!
Thread-2 I bought a cake! the rest is 0 cake
Cake Server :I make 1 cake!
'''
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