python connet 多线程 python多线程教程

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mob64ca1418aeab 2024-02-19 21:57:34

文章标签 python connet 多线程互斥锁全局变量子线程 文章分类 Python 后端开发

python的thread模块是比较底层的模块，python的threading模块是对thread做了一些包装的，可以更加方便的被使用
1、线程理解
线程是调度单位，每个进程一定会有个主线程
2、线程使用流程

创建线程对象
使用线程实例对象的start（）开始一个线程
当调用start()时，才会真正的创建线程，并且开始执行

创建线程有两种方式
（1）、通过是实例化Thread对象，传入执行线程的函数（如下示例代码中的sing函数）
（2）、通过继承Thread的类实现，该类必须从写run方法，run方法就是子线程执行的内容

代码示例：

import threading
from time import sleep,ctime

def sing():
    for i in range(3):
        print("正在唱歌...%d"%i)
        sleep(1)

def dance():
    for i in range(3):
        print("正在跳舞...%d"%i)
        sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    print('---开始---:%s'%ctime())

    t1 = threading.Thread(target=sing)
    t2 = threading.Thread(target=dance)

    t1.start()
    t2.start()

    #sleep(5) # 屏蔽此行代码，试试看，程序是否会立马结束？
    print('---结束---:%s'%ctime())

主线程会等待所有子线程执行完才会结束
代码解析：
t1 = threading.Thread(target=sing)：target=sing指明子线程到哪执行，如果sing函数有参数，可以通过Thread的args参数传入，但注意应该以元组形式传入

注：
threading.enumerate()可以查看线程数返回值是个元组，至少会有一个主线程

3、线程共享全局变量
线程会共享全局变量，但是容易造成混乱，
4、互斥锁
当多个线程几乎同时修改某一个共享数据的时候，需要进行同步控制，线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源，最简单的同步机制是引入互斥锁。
互斥锁为资源引入一个状态：锁定/非锁定
某个线程要更改共享数据时，先将其锁定，此时资源的状态为“锁定”，其他线程不能更改；直到该线程释放资源，将资源的状态变成“非锁定”，其他的线程才能再次锁定该资源。互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入操作，从而保证了多线程情况下数据的正确性。
互斥锁创建流程

# 创建锁
mutex = threading.Lock()
# 锁定
mutex.acquire()
# 释放
mutex.release()

注意：
如果这个锁之前是没有上锁的，那么acquire不会堵塞
如果在调用acquire对这个锁上锁之前它已经被其他线程上了锁，那么此时acquire会堵塞，直到这个锁被解锁为止
示例代码：

import threading
import time

g_num = 0

def test1(num):
    global g_num
    for i in range(num):
        mutex.acquire()  # 上锁
        g_num += 1
        mutex.release()  # 解锁

    print("---test1---g_num=%d"%g_num)

def test2(num):
    global g_num
    for i in range(num):
        mutex.acquire()  # 上锁
        g_num += 1
        mutex.release()  # 解锁

    print("---test2---g_num=%d"%g_num)

# 创建一个互斥锁
# 默认是未上锁的状态
mutex = threading.Lock()

# 创建2个线程，让他们各自对g_num加1000000次
p1 = threading.Thread(target=test1, args=(1000000,))
p1.start()

p2 = threading.Thread(target=test2, args=(1000000,))
p2.start()

# 等待计算完成
while len(threading.enumerate()) != 1:
    time.sleep(1)

print("2个线程对同一个全局变量操作之后的最终结果是:%s" % g_num)

上锁解锁过程
当一个线程调用锁的acquire()方法获得锁时，锁就进入“locked”状态。

每次只有一个线程可以获得锁。如果此时另一个线程试图获得这个锁，该线程就会变为“blocked”状态，称为“阻塞”，直到拥有锁的线程调用锁的release()方法释放锁之后，锁进入“unlocked”状态。

线程调度程序从处于同步阻塞状态的线程中选择一个来获得锁，并使得该线程进入运行（running）状态。

总结
锁的好处：

确保了某段关键代码只能由一个线程从头到尾完整地执行
锁的坏处：

阻止了多线程并发执行，包含锁的某段代码实际上只能以单线程模式执行，效率就大大地下降了
由于可以存在多个锁，不同的线程持有不同的锁，并试图获取对方持有的锁时，可能会造成死锁
避免死锁的方式