python多线程

  • 多线程
  • threading库
  • 常用方法
  • thread类
  • 继承thread类
  • 全局变量的问题
  • 不加线程锁
  • 添加线程锁Lock(线程同步)
  • queue线程安全队列


多线程

单线程(按序列并发执行)







执行

进程1

进程2

进程3

进程4

结束


多线程(并行同时执行)




执行

进程1

结束

进程2

进程3

进程4


threading库

常用方法

  • currentThread() 返回当前的线程变量
  • enumerate() 返回一个正在运行的线程list
  • activeCount() 返回正在运行的吸纳从数量(类似len(enumerate))

thread类

查询定义的thread类中start、run等方法

python_threading多线程、queue安全队列_多线程


thread类

  • run() 线程活动的方法
  • start() 启动线程
  • join([time]) 阻塞调用线程直至线程的joiin()方法被调用终止
  • isActive 是否执行
  • getName() 但返回线程的名字
  • setName() 设置线程的名字

例:单线程、多线程分别执行两个函数的过程

import threading,time

def coding():
    for t in range(0,2):
        print('正在写python!')
        run_count()
        time.sleep(1)#延迟1s
def game():
    for t in range(0,2):
        print('游戏中!')
        run_count()
        time.sleep(1)#延迟1秒
def run_count():
    print('当前线程数量:',threading.active_count())
def single_thread():#单线程
    coding()
    game()

def muti_thread():#多线程
    fun1=threading.Thread(target=coding)
    fun2=threading.Thread(target=game)
    fun1.start()
    fun2.start()

if __name__=='__main__':
    print('单线程')
    single_thread()#
    print('多线程')
    muti_thread()

python_threading多线程、queue安全队列_线程锁_02

继承thread类

重构上面的代码

import threading,time

class codeWork(threading.Thread):#继承thread.Thread类
    def __init__(self,name):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name=name#名字自定义
    def run(self):
        the_thread=threading.current_thread()
        for i in range(2):
            print('正在写python!',the_thread.name)
            time.sleep(1)

class gameWork(threading.Thread):
    def __init__(self,name):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name=name#名字自定义
    def run(self):
        the_thread=threading.current_thread()
        for i in range(2):
            print('游戏中',the_thread.name)
            time.sleep(1)

def muti_thread():
    th1=codeWork('写代码的进程')
    th2=gameWork('游戏的进程')
    th1.start()
    th2.start()
if __name__=='__main__':
    muti_thread()

python_threading多线程、queue安全队列_thread_03

全局变量的问题

不加线程锁

因为多线程执行的不确定性,粗暴的更改全局变量可能会造成bug
例:多线程执行value++,查看全局变量value的值

import threading
value=0
class global_Work1(threading.Thread):#继承thread.Thread类
    def __init__(self,name):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name=name#名字自定义
    def run(self):
        the_thread=threading.current_thread()
        global value  # 定义全局变量
        for i in range(1,20):
            value+=1
            print('全局变量c:',value,'\t运行的进程:',threading.active_count(),the_thread.name)
class global_Work2(threading.Thread):#继承thread.Thread类
    def __init__(self,name):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name=name#名字自定义
    def run(self):
        the_thread=threading.current_thread()
        global value  # 定义全局变量
        for i in range(1,20):
            value+=1
            print('全局变量c:',value,'\t运行的进程:',threading.active_count(),the_thread.name)

def muti_thread():
    th1=global_Work1('全局变量测试1')
    th2 = global_Work1('全局变量测试2')
    th1.start()
    th2.start()
if __name__=='__main__':
    # global c  # 定义全局变量
    muti_thread()

python_threading多线程、queue安全队列_多线程_04

添加线程锁Lock(线程同步)

threading.Lock()

  • acquire()
  • release()

python_threading多线程、queue安全队列_线程锁_05

queue线程安全队列

内置的线程安全模块queue(同步、安全,fifo)

  • qsize() 队列大小
  • empty() 队列是否为空
  • full() 队列是否满了
  • get()队列的最后一个数据
  • put() 数据加入队列

例:queue同步执行

import queue
import threading
import time

exitFlag = 0
class myThread(threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, q):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.q = q
    def run(self):
        print("开始 " + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print("退出 " + self.name)

def process_data(threadName, q):
    while not exitFlag:
        queueLock.acquire()
        if not workQueue.empty():
            data = q.get()
            queueLock.release()#获取线程之后释放锁
            print("%s 运行 %s" % (threadName, data))
        else:
            queueLock.release()
        time.sleep(1)

if __name__=='__main__':
    threadList = ["Thread-1", "Thread-2", "Thread-3"]
    nameList = ["线程1", "线程2", "线程3", "线程4", "线程5"]  #
    queueLock = threading.Lock()  # 线程锁
    workQueue = queue.Queue(10)  # 大小为10的队列
    threads = []
    threadID = 1
    # 创建新线程
    for tName in threadList:  # 分配线程名字
        thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
        thread.start()
        threads.append(thread)
        threadID += 1
    # 填充队列
    queueLock.acquire()  # 加锁
    for word in nameList:
        workQueue.put(word)
    queueLock.release()  # 解锁
    # 等待队列清空
    while not workQueue.empty():
        pass#占位
    # 通知线程是时候退出
    exitFlag = 1
    # 等待所有线程完成
    for t in threads:
        t.join()
    print("Exiting Main Thread")

python_threading多线程、queue安全队列_线程锁_06