Python多线程
当我们想让程序同时执行多个任务,则需要使用到多线程技术。
一、线程知识简介
进程
一个进程指的是一个正在执行的程序,每一个进程都有自己独立的一块内存空间,一组系统资源。在进程的概念中,每一个进程的内部数据和状态都是完全独立的。
在Windows操作系统中,一个进程就是一个exe或dll程序,它们相互独立,相互可以通信。
线程
在一个进程中可以包含多个线程,多线程共享一块内存空间和一组系统资源。所以,系统在各个线程之间进行切换时,开销要比进程小得多,正因如此,线程被称为轻量级的进程。
主线程
Python的程序中至少要有一个线程,这个就是主线程,程序在启动后由python解释器负责创建主线程,在程序结束后由Python解释器负责停止主线程。
在多线程中,主线程负责其它线程的启动、挂起、停止等操作。主线程外的其它线程称为子线程。
二、线程模块--threading
Python官方提供的threading模块可以进行多线程的编程。
threading模块中提供了线程类Thread,还提供了相关的线程操作的函数,其中常用的函数如下
active_count() 返回当前处于活动状态的线程个数
current_thread() 返回主当前Thread对象
main_thread() 返回主线程对象。主线程是Python解释器启动的线程
三、创建子线程
要创建一个可执行的子线程,需要有两个要素
1、线程对象:线程对象是threading模块的线程类Thread和Thread子类所创建的对象
2、线程体:线程体是子线程要执行的代码,这些代码会被 封装到一个函数中。子线程在启动后会执行线程体,实现线程体主要有两种方式
自定义函数实体线程体
自定义线程类实现线程体
自定义函数实现线程体
创建线程Thread对象的构造方法如下:
Thread(target=None,name=None,args=())
target参数:指向线程体函数,这个就是我们可以自定义的线程体函数
name参数:设置线程名称,如果没有指定这个参数则系统会分配一个名称
args参数:它是一个元组,为线程体函数提供的参数
# coding=utf-8
import threading
import time
# 定义线程体函数
def thread_body():
# 当前线程对象
t = threading.current_thread()
for n in range(5):
# 当前线程名
print("第{0}次执行线程【{1}】".format(n,t.name))
# 线程休眠
time.sleep(2)
print('线程【{0}】执行完成!'.format(t.name))
# 创建一个线程对象t1
t1 = threading.Thread(target=thread_body)
# 创建一个线程对象t2
t2 = threading.Thread(target=thread_body,name='线程t2')
# 启动线程t1、t2
t1.start()
t2.start()
在自定义的线程体函数中我们做了线程的休眠time.sleep(2),线程进来执行的时候会休眠两秒钟,这样创建的两个线程可以看到是交错执行的,如果我们把这个休眠除掉,则基本上会是t1执行完后再执行t2。
自定义线程类实现线程体
自定义线和类实现线程体的方式是创建一个Thread子类并重写它的run()方法,这里的run()方法就是它的线程体函数。
# coding=utf-8
import threading
import time
class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self,name=None):
super().__init__(name=name)
# 重写run方法,线程体函数
def run(self):
# 当前线程对象
t = threading.current_thread()
for n in range(5):
# 当前线程名
print("第{0}次执行线程【{1}】".format(n,t.name))
# 线程休眠
time.sleep(2)
print('线程【{0}】执行完成'.format(t.name))
# 创建线程对象t1
t1 = MyThread()
# 创建线程对象t2
t2 = MyThread(name='线程t2')
# 启动线程t1,t2
t1.start()
t2.start()
四、线程管理
线程管理包括线程创建、线程启动、线程休眠、等待线程结束和线程停止。
等待线程结束
有时候一个线程需要等待另外一个线程执行结束后才能继续执行。
join()方法的语法如下:
join(timeout=None)
参数 timeout用于设置超时时间,单位是秒。如果没有设置timeout,则可以一直等待,直到结束。
线程停止
在线程体结束时,线程就停止了,在某些较为复杂的业务场景中,会在线程体中执行一个"死循环"。线程体是否继续执行"死循环"是通过判断停止变量实现的,当”死循环“结束则线程体结束,那么线程也就结束了。
在一般情况下,死循环会执行线程任务,然后休眠,再执行,再休眠,直到结束循环
图片下载(子线程循环进行,至到控制线程输入exit)
# coding=utf-8
import threading
import time
import urllib.request
import os
# 线程停止变量
isrun = True
# 工程线程体函数
def workthread_body():
while isrun:
# 线程开始工作
print("工作线程执行下载……")
download() # 进行下载操作
# 线程休眠
time.sleep(5)
print("工作线程停止工作")
# 控制线程函数体
def controlthread_body():
global isrun
while isrun:
# 从键盘输入停止指令
command = input("请输入停止指令:")
if command == 'exit':
isrun = False
print('控制线程结束。')
def download():
url = r'https://pic.ntimg.cn/20131008/7447430_112059179000_2.jpg'
req = urllib.request.Request(url)
with urllib.request.urlopen(req) as response:
data = response.read()
f_name = 'images/download' + str(int(time.time())) + '.jpg'
with open(f_name,'wb') as f:
f.write(data)
print("图片下载成功")
# 判断目录是否存在,不存在则创建这么一个目录
if os.path.exists("image") == False:
os.mkdir("images")
# 工作线程
workthread = threading.Thread(target=workthread_body)
workthread.start()
# 控制线程
controlthread = threading.Thread(target=controlthread_body)
controlthread.start()