Python多线程模块

时间：2016-07-19 10:08:51 阅读：188 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

标签：

0. 引言

在Python中可使用的多线程模块主要有两个，thread和threading模块。thread模块提供了基本的线程和锁的支持，建议新手不要使用。threading模块允许创建和管理线程，提供了更多的同步原语。

1. thread

thread模块函数：

start_new_thread(function, args[, kwargs]): 启动新的线程以执行function，返回线程标识。
allocate_lock(): 返回LockType对象。
exit(): 抛出SystemExit异常，如果没有被捕获，线程静默退出。

LockType类型锁对象的方法：

acquire([waitflag]): 无参数，无条件获得锁，如果锁已经被其他线程获取，则等待锁被释放。如果使用整型参数，参数为0，如果锁可获取，则获取且返回True，否则返回False；参数为非0，与无参数相同。
locked(): 返回锁的状态，如果已经被获取，则返回True，否则返回False。
release(): 释放锁。只有已经被获取的锁才能被释放，不限于同一个线程。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import thread
from time import ctime
from time import sleep


loops = [4, 2]

def loop0():
    print ‘start loop 0 at:‘, ctime()
    sleep(4)
    print ‘loop 0 done at:‘, ctime()


def loop1():
    print ‘start loop 1 at:‘, ctime()
    sleep(2)
    print ‘loop 1 done at:‘, ctime()


def loop(nloop, nsec, lock):
    print ‘start loop‘, nloop, ‘at:‘, ctime()
    sleep(nsec)
    print ‘loop‘, nloop, ‘done at:‘, ctime()
    lock.release()


def main():
    print ‘starting  at:‘, ctime()
    loop0()
    loop1()
    print ‘all DONE at:‘, ctime()


def main1():
    print ‘starting at:‘, ctime()
    thread.start_new_thread(loop0, ())
    thread.start_new_thread(loop1, ())
    sleep(6)
    print ‘all DONE at:‘, ctime()


def main2():
    print ‘starting at:‘, ctime()
    locks = []
    nloops = range(len(loops))
    for i in nloops:
        lock = thread.allocate_lock()
        lock.acquire()
        locks.append(lock)

    for i in nloops:
        print thread.start_new_thread(loop, (i, loops[i], locks[i]))

    for i in nloops:
        while locks[i].locked():
            pass

    print ‘all DONE at:‘, ctime()


if __name__ == ‘__main__‘:
    #main()
    #main1()
    main2()

2. threading

threading模块提供了更好的线程间的同步机制。threading模块下有如下对象：

Thread
Lock
RLock
Condition
Event
Semaphore
BoundedSemaphore
Timer

threading模块内还有如下的函数：

active_count()
activeCount()
- 返回当前alive的线程数量
Condition()
- 返回新的条件变量对象
current_thread()
currentThread()
- 返回当前线程对象
enumerate()
- 返回当前活动的线程，不包括已经结束和未开始的线程，包括主线程及守护线程。
settrace(func)
- 为所有线程设置一个跟踪函数。
setprofile(func)
- 为所有纯种设置一个profile函数。

2.1 Thread

类Thread有如下属性和方法：

Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})
start()
run()
join([timeout])
name
getName()
setName(name)
ident
is_alive()
isAlive()
daemon
isDaemon()
setDaemon(daemonic)

创建线程一般有如下三种方法：
1. 传递函数创建Thread实例。
2. 传递可调用类的实例创建Thread实例。
3. 从Thread派生出一个子类，创建一个子类实例。

2.1.1 下面使用threading模块实现与上面相同的功能：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import threading
from time import ctime
from time import sleep


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))

    for i in nloops:
        t = threading.Thread(target=loop, args=(i, loops[i]))
        threads.append(t)

    for i in nloops:
        threads[i].start()

    for i in nloops:
        threads[i].join()

    print ‘all DONE at:‘, ctime()


if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

程序输出如下：

starting at: Fri Jul 15 15:56:25 2016
start loop 0 at: Fri Jul 15 15:56:25 2016
start loop 1 at: Fri Jul 15 15:56:25 2016
loop 1 done at: Fri Jul 15 15:56:27 2016
loop 0 done at: Fri Jul 15 15:56:29 2016
all DONE at: Fri Jul 15 15:56:29 2016

2.1.2 在创建新线程时，还可以给Thread传递可调用类的对象，这样使用类本身来保存信息，如：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import threading
from time import ctime
from time import sleep


loops = [4, 2]

class ThreadFunc(object):
    def __init__(self, func, args, name=‘‘):
        self.name = name
        self.func = func
        self.args = args

    def __call__(self):
        apply(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))

    for i in nloops:
        t = threading.Thread(target=ThreadFunc(loop, (i, loops[i]),
                                               loop.__name__))
        threads.append(t)

    for i in nloops:
        threads[i].start()

    for i in nloops:
        threads[i].join()

    print ‘all DONE at:‘, ctime()


if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

程序的输出与上面的是一致的。

2.1.3 从Thread派生一个子类，然后创建这个子类的实例

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import threading
from time import ctime
from time import sleep


loops = [4, 2]

class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, func, args, name=‘‘):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name = name
        self.func = func
        self.args = args

    def run(self):
        apply(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))

    for i in nloops:
        t = MyThread(loop, (i, loops[i]), loop.__name__)
        threads.append(t)

    for i in nloops:
        threads[i].start()

    for i in nloops:
        threads[i].join()

    print ‘all DONE at:‘, ctime()


if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

程序运行结果与上面也是一样的。

2.1.4 实例

现在将MyThread单独放在一个模块内，就叫myThread：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import threading
from time import ctime

class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, func, args, name=‘‘):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name = name
        self.func = func
        self.args = args

    def run(self):
        print ‘starting‘, self.name, ‘at‘, ctime()
        self.res = apply(self.func, self.args)
        print self.name, ‘finished at:‘, ctime()

    def getResult(self):
        return self.res


if __name__ == ‘__main__‘:
    pass

现在要计算阶乘、求和、fibinacci。由于计算时间不同，添加适当的sleep()进行时间上控制。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-


from myThread import MyThread
from time import ctime
from time import sleep


def fib(x):
    sleep(0.005)
    if x < 2:
        return 1
    return fib(x - 1) + fib(x - 2)


def fac(x):
    sleep(0.1)
    if x < 2:
        return 1
    return x * fac(x - 1)


def sum_c(x):
    sleep(0.1)
    if x < 2:
        return 1
    return x + sum_c(x - 1)


def main():
    nfuncs = range(len(funcs))
    print ‘*** SINGLE THREAD‘
    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‘


funcs = [fib, fac, sum_c]
n = 12

if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

结果如下：

*** SINGLE THREAD
starting fib at: Fri Jul 15 17:48:02 2016
233
fib finished at: Fri Jul 15 17:48:04 2016
starting fac at: Fri Jul 15 17:48:04 2016
479001600
fac finished at: Fri Jul 15 17:48:05 2016
starting sum_c at: Fri Jul 15 17:48:05 2016
78
sum_c finished at: Fri Jul 15 17:48:07 2016

*** MULTIPLE THREADS
starting fib at Fri Jul 15 17:48:07 2016
starting fac at Fri Jul 15 17:48:07 2016
starting sum_c at Fri Jul 15 17:48:07 2016
fac finished at: Fri Jul 15 17:48:08 2016
sum_c finished at: Fri Jul 15 17:48:08 2016
fib finished at: Fri Jul 15 17:48:09 2016
233
479001600
78
all DONE

3. Queue

Queue模块可以用来线程间通讯，让各个线程之间共享数据。通过Queue模块的工厂方法Queue(maxsize=0)创建Queue对象，maxsize指定了队列的大小，默认为无限大小。对象Queue属性如下：

qsize()
- 返回队列的大小。
empty()
- 如果队列为空，返回True，否则返回False。
full()
- 如果队列已满，返回True，否则返回False。
put(item[, block[, timeout]])
- 把item放入队列
get([block[, timeout]])
- 从队列头部取出一个对象

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-


from myThread import MyThread
from Queue import Queue
from random import randint
from time import sleep


def writeQ(queue):
    print ‘producing object for Q...‘,
    queue.put(‘xxx‘, 1)
    print ‘size now‘, queue.qsize()


def readQ(queue):
    val = queue.get(1)
    print ‘consumed object from Q... size now‘, queue.qsize()


def writer(queue, loops):
    for i in range(loops):
        writeQ(queue)
        sleep(randint(1, 3))


def reader(queue, loops):
    for i in range(loops):
        readQ(queue)
        sleep(randint(2, 5))


funcs = [writer, reader]
nfuncs = range(len(funcs))


def main():
    nloops = randint(2, 5)
    q = Queue(32)

    threads = []
    for i in nfuncs:
        t = MyThread(funcs[i], (q, nloops), funcs[i].__name__)
        threads.append(t)

    for i in nfuncs:
        threads[i].start()

    for i in nfuncs:
        threads[i].join()

    print ‘all DONE‘


if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

可能运行结果为：

starting writer at Mon Jul 18 10:59:13 2016
producing object for Q... size now 1
starting reader at Mon Jul 18 10:59:13 2016
consumed object from Q... size now 0
producing object for Q... size now 1
consumed object from Q... size now 0
producing object for Q... size now 1
writer finished at: Mon Jul 18 10:59:19 2016
consumed object from Q... size now 0
reader finished at: Mon Jul 18 10:59:24 2016
all DONE

Python多线程模块

标签：

原文地址：http://blog.csdn.net/furzoom/article/details/51911092

踩

(0)

评论一句话评论（0）

分享档案

更多>

2021年07月29日 (22)
2021年07月28日 (40)
2021年07月27日 (32)
2021年07月26日 (79)
2021年07月23日 (29)
2021年07月22日 (30)
2021年07月21日 (42)
2021年07月20日 (16)
2021年07月19日 (90)
2021年07月16日 (35)

周排行

Python多线程模块

0. 引言

1. thread

2. threading

2.1 Thread

2.1.1 下面使用threading模块实现与上面相同的功能：

2.1.2 在创建新线程时，还可以给Thread传递可调用类的对象，这样使用类本身来保存信息， 如：

2.1.3 从Thread派生一个子类，然后创建这个子类的实例

2.1.4 实例

3. Queue

2.1.2 在创建新线程时，还可以给Thread传递可调用类的对象，这样使用类本身来保存信息，如：