本文以實(shí)例形式較為詳細(xì)的講解了Python的多線程，是Python程序設(shè)計(jì)中非常重要的知識(shí)點(diǎn)。分享給大家供大家參考之用。具體方法如下：
用過(guò)Python的人都會(huì)覺(jué)得Python的多線程很類似于Java的多線程機(jī)制，但是比JAVA的多線程更靈活。在早期的Python多線程實(shí)現(xiàn)中，采用了thread模塊。例如:??
from time import ctime,sleep
from thread import start_new_thread
def loop1():
print "enter loop1:",ctime();
sleep(3);
print "leave loop1:",ctime();
def loop2():
print "enter loop2:",ctime();
sleep(5);
print "leave loop2:",ctime();
def main():
print "main begin:",ctime();
start_new_thread(loop1, ());
start_new_thread(loop2,());
sleep(8);
print "main end:",ctime();
if __name__=="__main__":
main();
簡(jiǎn)單介紹下這個(gè)代碼塊中的函數(shù)功能，sleep是線程睡眠時(shí)間，幾乎等價(jià)于JAVA中的Thread.sleep(millionseconds)
start_new_thread是實(shí)例化一個(gè)線程并運(yùn)行的方法，方法的第一個(gè)參數(shù)接受一個(gè)線程運(yùn)行時(shí)所執(zhí)行的函數(shù)對(duì)象，第二個(gè)參數(shù)是方法執(zhí)行時(shí)所需要的參數(shù)，以一個(gè)元組的形式傳入。??
這大概是最早期的Python多線程實(shí)現(xiàn)了，注意代碼中的main線程里的sleep(8)。這里的睡眠時(shí)間只能比3+5大，而不能小。如果小于這個(gè)時(shí)間，那么main主線程會(huì)提前退出，導(dǎo)致無(wú)論其子線程是否是后臺(tái)線程，都將會(huì)中斷，從而拋出線程中斷異常，類似于Java的ThreadInterruptException。這個(gè)致命的影響幾乎就是這個(gè)模塊后期被拋棄的罪魁禍?zhǔn)住?
當(dāng)然在早期的Python多線程中，你可以利用加鎖的機(jī)制來(lái)避免出現(xiàn)這個(gè)情況。稍微改動(dòng)下以上代碼:
import thread;
from time import sleep,ctime;
from random import choice
#The first param means the thread number
#The second param means how long it sleep
#The third param means the Lock
def loop(nloop,sec,lock):
print "Thread ",nloop," start and will sleep ",sec;
sleep(sec);
print "Thread ",nloop," end ",sec;
lock.release();
def main():
seconds=[4,2];
locks=[];
for i in range(len(seconds)) :
lock=thread.allocate_lock();
lock.acquire();
locks.append(lock);
print "main Thread begins:",ctime();
for i,lock in enumerate(locks):
thread.start_new_thread(loop,(i,choice(seconds),lock));
for lock in locks :
while lock.locked() :
pass;
print "main Thread ends:",ctime();
if __name__=="__main__" :
main();
這里對(duì)Python線程運(yùn)行時(shí)加入了鎖監(jiān)控機(jī)制，介紹下紅色字體標(biāo)志的幾個(gè)方法(其實(shí)紅色字體中的lock實(shí)質(zhì)是thread.lockType實(shí)例。
從以上介紹可以看出這個(gè)Lock類非常類似于JDK5.0中的java.util.concurrent.locks.Lock。不知道Doug Lea有沒(méi)有參與這個(gè)模塊的開(kāi)發(fā)，只是比JAVA中的LOCK類多了一個(gè)方法locked，用于檢測(cè)Lock對(duì)象是否還處于加鎖的狀態(tài)。
所以上一個(gè)例子的工作原理就是在啟動(dòng)線程的時(shí)候，給每個(gè)線程都加了一把鎖，直到線程運(yùn)行介紹，再釋放這個(gè)鎖。同時(shí)在Python的main線程中用一個(gè)while循環(huán)來(lái)不停的判斷每個(gè)線程鎖已釋放。這個(gè)方法雖然避免了最開(kāi)始的例子中人為的時(shí)間控制，但是還不方便，高效。
所以在較新的Python版本中，都推薦使用threading模塊。
看下threading模塊的API，有過(guò)JAVA開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的會(huì)發(fā)現(xiàn)它和java.lang.Thread類非常接近。這里需要說(shuō)的一點(diǎn)就是threading的run方法可以返回函數(shù)值，這點(diǎn)在用于跟蹤和判斷線程運(yùn)行正常與否非常有作用。
threading模塊支持三種方法來(lái)創(chuàng)建線程。而前兩種方式都與其Thread類有關(guān)。看下它的簡(jiǎn)要說(shuō)明：
class Thread(_Verbose) :
__init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, verbose=None)
其中target指的是一個(gè)具體的函數(shù)，或者可調(diào)用的類實(shí)例(這里指實(shí)現(xiàn)了__call__方法的類實(shí)例)
第一種方法：指定線程運(yùn)行的時(shí)候調(diào)用的函數(shù)。舉例如下：
from time import ctime,sleep
import threading;
from random import choice
def loop(number,sec):
print "Thread ",number," begins and will sleep ",sec," at ",ctime();
sleep(sec);
print "Thread ",number,"ends at ",ctime();
def main():
seconds=[2,4];
threads=[];
array=range(len(seconds));
for i in array :
t=threading.Thread(target=loop,args=(i,choice(seconds)));
threads.append(t);
print "main Thread begins at ",ctime();
for t in threads :
t.start();
for t in threads :
t.join();
print "main Thread ends at ",ctime();
if __name__=="__main__" :
main();
這里target指向了一個(gè)具體的函數(shù)對(duì)象，而args傳入了該方法調(diào)用時(shí)所必須的參數(shù)。這里傳入了一個(gè)隨即的睡眠時(shí)間。其中thread.join表示要等待該線程終止，和java中的Thread.join(long millionseconds)作用一樣，如果不指定具體的時(shí)間的話，將會(huì)一直等待下去。
第二種方法就是指定一個(gè)可調(diào)用的類實(shí)例，實(shí)際上與前面一種非常的接近。如下所示:
from time import ctime,sleep
import threading;
from random import choice
class ThreadFunc(object):
def __init__(self,func,args,name):
self.func=func;
self.args=args;
self.name=name;
def __call__(self):
self.func(*self.args);
def loop(number,sec):
print "Thread ",number," begins and will sleep ",sec," at ",ctime();
sleep(sec);
print "Thread ",number,"ends at ",ctime();
def main():
seconds=[2,4];
threads=[];
array=range(len(seconds));
for i in array :
t=threading.Thread(target=ThreadFunc(loop,(i,choice(seconds)),loop.__name__));
threads.append(t);
print "main Thread begins at ",ctime();
for t in threads :
t.start();
for t in threads :
t.join();
print "main Thread ends at ",ctime();
if __name__=="__main__" :
main();
這里只是將target指向從一個(gè)函數(shù)對(duì)象變成了一個(gè)可調(diào)用的類實(shí)例。
重點(diǎn)推薦下第三種方式，用繼承threading.Thread的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)線程，有過(guò)Java多線程應(yīng)用的朋友一定會(huì)對(duì)下面的例子非常熟悉。
from time import ctime,sleep
import threading;
from random import choice
class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self,func,args,name):
super(MyThread,self).__init__();
self.func=func;
self.args=args;
self.name=name;
def run(self):
self.result=self.func(*self.args);
def getResult(self):
return self.result;
def loop(number,sec):
print "Thread ",number," begins and will sleep ",sec," at ",ctime();
sleep(sec);
print "Thread ",number,"ends at ",ctime();
def main():
seconds=[2,4];
threads=[];
array=range(len(seconds));
for i in array :
t=MyThread(loop,(i,choice(seconds)),loop.__name__);
threads.append(t);
print "main Thread begins at ",ctime();
for t in threads :
t.start();
for t in threads :
t.join();
print "main Thread ends at ",ctime();
if __name__=="__main__" :
main();
從上面可以看出MyThread繼承了threading.Thread類，并在初始化方法中執(zhí)行了必要的參數(shù)賦值。值得注意的是在Java類的繼承中，如果不顯示的指定調(diào)用父類的構(gòu)造方法，那么默認(rèn)將調(diào)用父類的無(wú)參構(gòu)造方法。而在Python中，就不會(huì)主動(dòng)去調(diào)用。所以這里需要顯示的調(diào)用父類的初始化方法。
希望本文所述對(duì)大家的Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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