Python 多線程之threading 模塊的使用

更新時間：2021年04月14日 16:07:25 作者：HLee

這篇文章主要介紹了Python 多線程之threading 模塊的使用，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用python，感興趣的朋友可以了解下

簡介

Python 通過 _thread 和 threading 模塊提供了對多線程的支持，threading 模塊兼具了 _thread 模塊的現(xiàn)有功能，又擴展了一些新的功能，具有十分豐富的線程操作功能

創(chuàng)建線程

使用 threading 模塊創(chuàng)建線程通常有兩種方式：

1）使用 threading 模塊中 Thread 類的構(gòu)造器創(chuàng)建線程，即直接對類 threading.Thread 進行實例化，并調(diào)用實例化對象的 start 方法創(chuàng)建線程；

2）繼承 threading 模塊中的 Thread 類創(chuàng)建線程類，即用 threading.Thread 派生出一個新的子類，將新建類實例化，并調(diào)用其 start 方法創(chuàng)建線程。

構(gòu)造器方式

調(diào)用 threading.Thread 類的如下構(gòu)造器創(chuàng)建線程：

threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, *, daemon=None)

group：指定該線程所屬的線程組，目前該參數(shù)還未實現(xiàn)，為了日后擴展 ThreadGroup 類實現(xiàn)而保留。
target：用于 run() 方法調(diào)用的可調(diào)用對象，默認是 None，表示不需要調(diào)用任何方法。
args：是用于調(diào)用目標函數(shù)的參數(shù)元組，默認是 ()。
kwargs：是用于調(diào)用目標函數(shù)的關(guān)鍵字參數(shù)字典，默認是 {}。
daemon：如果 daemon 不是 None，線程將被顯式的設(shè)置為守護模式，不管該線程是否是守護模式，如果是 None (默認值)，線程將繼承當前線程的守護模式屬性。

import time
import threading

def work(num):
    print('線程名稱：',threading.current_thread().getName(),'參數(shù)：',num,'開始時間：',time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

if __name__ == '__main__':
    print('主線程開始時間：',time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
    
    t1 = threading.Thread(target=work,args=(3,))
    t2 = threading.Thread(target=work,args=(2,))
    t3 = threading.Thread(target=work,args=(1,))
    
    t1.start()
    t2.start()
    t3.start()
    
    t1.join()
    t2.join()
    t3.join()
    
    print('主線程結(jié)束時間：', time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

上述示例中實例化了三個 Thread 類的實例，并向任務(wù)函數(shù)傳遞不同的參數(shù)，start 方法開啟線程，join 方法阻塞主線程，等待當前線程運行結(jié)束。

繼承方式

通過繼承的方式創(chuàng)建線程包括如下步驟：1）定義 Thread 類的子類，并重寫該類的 run 方法；2）創(chuàng)建 Thread 子類的實例，即創(chuàng)建線程對象；3）調(diào)用線程對象的 start 方法來啟動線程。示例如下：

import time
import threading

class MyThread(threading.Thread):
    
    def __init__(self,num):
        super().__init__()
        self.num = num
    
    def run(self):
        print('線程名稱：', threading.current_thread().getName(), '參數(shù)：', self.num, '開始時間：', time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

if __name__ == '__main__':
   
     print('主線程開始時間：',time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
    
    t1 = MyThread(3)
    t2 = MyThread(2)
    t3 = MyThread(1)
   
     t1.start()
    t2.start()
    t3.start()
    
    t1.join()
    t2.join()
    t3.join()
    
    print('主線程結(jié)束時間：', time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

上述示例中自定義了線程類 MyThread，繼承了 threading.Thread，并重寫了 __init__ 方法和 run 方法。

守護線程

守護線程（也稱后臺線程）是在后臺運行的，它的任務(wù)是為其他線程提供服務(wù)，如 Python 解釋器的垃圾回收線程就是守護線程。如果所有的前臺線程都死亡了，守護線程也會自動死亡。來看個例子：

# 不設(shè)置守護線程
import threading

def work(num):
    for i in range(num):
        print(threading.current_thread().name + "  " + str(i))

t = threading.Thread(target=work, args=(10,), name='守護線程')
t.start()

for i in range(10):
    pass

# 設(shè)置守護線程
import threading

def work(num):
    for i in range(num):
        print(threading.current_thread().name + "  " + str(i))

t = threading.Thread(target=work, args=(10,), name='守護線程')
t.daemon = True
t.start()

for i in range(10):
    pass

上述示例直觀的說明了當前臺線程結(jié)束，守護線程也會自動結(jié)束。

如果你設(shè)置一個線程為守護線程，就表示這個線程是不重要的，在進程退出的時候，不用等待這個線程退出；如果你的主線程在退出的時候，不用等待哪些子線程完成，那就設(shè)置這些線程為守護線程；如果你想等待子線程完成后再退出，那就什么都不用做，或者顯示地將 daemon 屬性設(shè)置為 false。

線程本地數(shù)據(jù)

Python 的 threading 模塊提供了 local 方法，該方法返回得到一個全局對象，不同線程使用這個對象存儲的數(shù)據(jù)，其它線程是不可見的(本質(zhì)上就是不同的線程使用這個對象時為其創(chuàng)建一個獨立的字典)。來看個示例：

# 不使用 threading.local
import threading
import time

num = 0

def work():
    global num
    
    for i in range(10):
        num += 1
        
    print(threading.current_thread().getName(), num)
    time.sleep(0.0001)
    
for i in range(5):
    threading.Thread(target=work).start()

上面示例中 num 是全局變量，變成了公共資源，通過輸出結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)子線程之間的計算結(jié)果出現(xiàn)了互相干擾的情況。

# 使用 threading.local
num = threading.local()

def work():
    num.x = 0
    
    for i in range(10):
        num.x += 1
    
    print(threading.current_thread().getName(), num.x)
    time.sleep(0.0001)

for i in range(5):
    threading.Thread(target=work).start()

使用 threading.local 的示例中，num 是全局變量，但每個線程定義的屬性 num.x 是各自線程獨有的，其它線程是不可見的，因此每個線程的計算結(jié)果未出現(xiàn)相互干擾的情況。

定時器

threading 模塊提供了 Timer 類實現(xiàn)定時器功能，來看個例子：

# 單次執(zhí)行
from threading import Timer

def work():
    print("Hello Python")
    
# 5 秒后執(zhí)行 work 方法
t = Timer(5, work)
t.start()

Timer 只能控制函數(shù)在指定的時間內(nèi)執(zhí)行一次，如果我們需要多次重復(fù)執(zhí)行，需要再進行一次調(diào)度，想要取消調(diào)度時可以使用 Timer 的 cancel 方法。來看個例子：

# 重復(fù)執(zhí)行
count = 0

def work():
    print('當前時間：', time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
    global t, count
    count += 1
    # 如果 count 小于 5，開始下一次調(diào)度
    if count < 5:
        t = Timer(1, work)
        t.start()

# 指定 2 秒后執(zhí)行 work 方法
t = Timer(2, work)
t.start()

以上就是Python 多線程之threading 模塊的使用的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于python threading的使用的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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