Python多线程笔记(一)

Python中使用threading模块来实现多线程

threading提供一些常用的方法

threading.currentThread()   返回当前的线程变量
threading.enumerate()      返回一个正在运行的线程的list
threading.activeCount()    返回正在运行的线程数量，与len(threading.enumerate())  有相同的结果。
threading.TIMEOUT_MAX   设置threading全局超时时间。

threading模块提供Thread类的各种同步原语，用于编写多线程程序

Thread对象

Thread 类用于表示单独的控制线程，使用下面的函数可以创造一个新线程

 Thread(group=None, target=None, name=None, arg=(), kwarg={}) 

此函数创造一个新的Thread实例。

group  值是None，为以后扩展而保留

target 是一个可调用对象，线程启动时 run()方法将调用此对象，他的默认值是None，表示不调用任何内容

name   是线程名称，默认创建一个"Thread-N"格式的唯一名称

args   是传递给target函数的参数元组

kwargs 是传递给target的关键字参数的字典

Thread实例t支持一下方法和属性

t.start()
    通过在一个单独的控制线程中调用run()方法，启动线程。此方法只能用调用一次

t.run()
    线程启动时将调用此方法。默认情况下，他将调用传递到构造函数中的目标函数。还可以在Thread的子类中重新定义此方法

t.join()
    等待直到线程终止或者出现超时为止。timeout是一个浮点数，用于指定以秒为单位的超时时间
    线程不能连接自身，而且在线程启动之前就连接它将出现错误。

t.is_alive()
    如果线程是活动的，返回True，否则返回False。从start()方法返回的那一刻开始，线程就是活动的，知道它的run()方法终止。
    t.isAlive()是老式代码中此方法的别名

t.name
    线程名称。这个字符串用于唯一识别，可以根据需要将他改为更有意义的值，在老式代码中，t.getName()和t.setName(name)
    函数用于操作线程名称

t.ident
    整数线程标识符。如果线程尚未启动，值为None

t.daemon
    线程的布尔型后台标志。必须在调用start()方法之前设置这个标志，它的初始值从创造线程的后台状态继承而来。。当不存在任何活动
    的非后台线程时，整个Python程序将退出。所有程序都有一个主线程，代表初始的控制线程，他不是后台线程。在老式代码中
    t.setDaemon(flag)和t.isDaemon() 函数用于操作这个值

threading实现多线程有两种方法

1. 以线程的形式创建和启动一个函数

 1 import threading
 2 import time
 3
 4
 5 def clock(interval):
 6     while True:
 7         print("The time is %s" % time.ctime())
 8         time.sleep(interval)
 9
10
11 t = threading.Thread(target=clock, name='clock', args=(3,))
12 t.start()

2. 将同一个线程定义为一个类, 并重写run()方法

 1 import threading
 2 import time
 3
 4
 5 class ClockThread(threading.Thread):
 6     def __init__(self, interval):
 7         threading.Thread.__init__(self)
 8         self.interval = interval
 9
10     def run(self):
11         while True:
12             print("The time is %s" % time.ctime())
13             time.sleep(self.interval)
14
15
16 t = ClockThread(2)
17 t.start()

如果将线程定义为类，并且定义自己的__init__()方法，必须想上面这个调用基类构造函数Thread.__init__()。

如果忘记这一点，将导致严重错误。除run()方法之外，改写线程已经定义的其他方法也会出现错误

demon=True，线程在后台运行。主程序结束后后台线程无论是否执行完成都将被销毁

 1 import threading
 2 import time
 3
 4
 5 def action(arg):
 6     time.sleep(3)
 7     print(arg)
 8
 9
10 for i in range(1, 4):
11     t = threading.Thread(target=action, args=(i,))
12     t.daemon = True  # 设置线程为后台线程
13     t.start()
14
15
16 print('thread end!')
17 time.sleep(1)

执行结果为：thread end! 

程序在执行完print('thread end!')后暂停一秒才会退出解释器，而后台线程需要三秒后才能打印出数据。
daemon=True时后台线程还未来得及完成运行，就因为主程序的退出而被销毁。

join() 主程序等待所有线程执行完毕后再退出

 1 import threading
 2 import time
 3
 4 start_time = time.time()
 5
 6
 7 def action(arg):
 8     time.sleep(3)
 9     print(arg)
10
11
12 for i in range(1, 4):
13     t = threading.Thread(target=action, args=(i,))
14     t.daemon = True  # 设置线程为后台线程
15     t.start()
16     t.join()
17
18
19 print('thread end!')
20 time.sleep(5)
21 stop_time = time.time()
22 print(stop_time-start_time)

运行结果为：

1
2
3
thread end!
14.007635116577148

从运行结果和运行时间来看,此时程序只能顺序执行，每个线程都被上一个线程的join阻塞,失去了多线程的意义.不加join()时运行时间仅为5.0011246秒

join()设置超时时间,当线程运行时间超过timeout时间时运行下一步

import threading
import time


def test1():
    print('start 1: ' + time.strftime('%H:%M:%S') + "\n")
    time.sleep(6)
    print('stop 1: ' + time.strftime('%H:%M:%S') + "\n")


def test2():
    print('start 2: ' + time.strftime('%H:%M:%S') + "\n")
    time.sleep(1)
    print('stop 2: ', time.strftime('%H:%M:%S') + "\n")


threads = []
t1 = threading.Thread(target=test1)
t1.start()
threads.append(t1)

t2 = threading.Thread(target=test2)
t2.start()
threads.append(t2)

print('start join: ' + time.strftime('%H:%M:%S') + "\n")
for tt in threads:
    tt.join(2)
print('end join: ' + time.strftime('%H:%M:%S') + "\n")

当test1运行时超过了timeout时间2秒,就开始运行test2和print()

Timer对象

Timer对象用于在稍后的某个时间执行一个函数

 Timer(interval, func[,args [,kwargs]]) 

创建定时器对象,在过去interval秒时间之后运行函数func.args和kwargs提供传递给func的参数和关键字参数.在调用start()方法后才会启动定时器

Timer对象t具有以下方法

t.start()      启动定时器.提供给Timer()方法的函数func将在指定的时间间隔之后执行.
t.cancel()   如果函数尚未执行,取消定时器

 1 import threading
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 3
 4 def func():
 5     print('hello world')
 6
 7
 8 t = threading.Timer(5, func)
 9 t.start()
10 t.cancel()  # cancel取消了线程的执行,func不会执行