举例详解Python中threading模块的几个常用方法

 更新时间:2015年06月18日 09:43:28   作者:Darkbull  
这篇文章主要介绍了举例详解Python中threading模块的几个常用方法,threading模块用来创建和操作线程,是Python学习当中的重要知识,需要的朋友可以参考下

threading.Thread

Thread 是threading模块中最重要的类之一,可以使用它来创建线程。有两种方式来创建线程:一种是通过继承Thread类,重写它的run方法;另一种是创建一个threading.Thread对象,在它的初始化函数(__init__)中将可调用对象作为参数传入。下面分别举例说明。先来看看通过继承threading.Thread类来创建线程的例子:

 #coding=gbk
import threading, time, random
count = 0
class Counter(threading.Thread):
  def __init__(self, lock, threadName):
    
'''@summary: 初始化对象。
     
    
@param lock: 琐对象。
    
@param threadName: 线程名称。
    
'''
    super(Counter, self).__init__(name = threadName) 
#注意:一定要显式的调用父类的初始
化函数。
    self.lock = lock
   
  def run(self):
    
'''@summary: 重写父类run方法,在线程启动后执行该方法内的代码。
    
'''
    global count
    self.lock.acquire()
    for i in xrange(10000):
      count = count + 1
    self.lock.release()
lock = threading.Lock()
for i in range(5): 
  Counter(lock, "thread-" + str(i)).start()
time.sleep(2)  
#确保线程都执行完毕
print count

在代码中,我们创建了一个Counter类,它继承了threading.Thread。初始化函数接收两个参数,一个是琐对象,另一个是线程的名称。在Counter中,重写了从父类继承的run方法,run方法将一个全局变量逐一的增加10000。在接下来的代码中,创建了五个Counter对象,分别调用其start方法。最后打印结果。这里要说明一下run方法 和start方法: 它们都是从Thread继承而来的,run()方法将在线程开启后执行,可以把相关的逻辑写到run方法中(通常把run方法称为活动[Activity]。);start()方法用于启动线程。

再看看另外一种创建线程的方法:
 

import threading, time, random
count = 0
lock = threading.Lock()
def doAdd():
  
'''@summary: 将全局变量count 逐一的增加10000。
  
'''
  global count, lock
  lock.acquire()
  for i in xrange(10000):
    count = count + 1
  lock.release()
for i in range(5):
  threading.Thread(target = doAdd, args = (), name = 'thread-' + str(i)).start()
time.sleep(2)  
#确保线程都执行完毕
print count

在这段代码中,我们定义了方法doAdd,它将全局变量count 逐一的增加10000。然后创建了5个Thread对象,把函数对象doAdd 作为参数传给它的初始化函数,再调用Thread对象的start方法,线程启动后将执行doAdd函数。这里有必要介绍一下threading.Thread类的初始化函数原型:

def __init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

  •       参数group是预留的,用于将来扩展;
  •       参数target是一个可调用对象(也称为活动[activity]),在线程启动后执行;
  •       参数name是线程的名字。默认值为“Thread-N“,N是一个数字。
  •       参数args和kwargs分别表示调用target时的参数列表和关键字参数。

Thread类还定义了以下常用方法与属性:

Thread.getName()
Thread.setName()
Thread.name

用于获取和设置线程的名称。

Thread.ident

获取线程的标识符。线程标识符是一个非零整数,只有在调用了start()方法之后该属性才有效,否则它只返回None。

Thread.is_alive()
Thread.isAlive()

判断线程是否是激活的(alive)。从调用start()方法启动线程,到run()方法执行完毕或遇到未处理异常而中断 这段时间内,线程是激活的。

Thread.join([timeout])

调用Thread.join将会使主调线程堵塞,直到被调用线程运行结束或超时。参数timeout是一个数值类型,表示超时时间,如果未提供该参数,那么主调线程将一直堵塞到被调线程结束。下面举个例子说明join()的使用:
 

import threading, time
def doWaiting():
  print 'start waiting:', time.strftime('%H:%M:%S')
  time.sleep(3)
  print 'stop waiting', time.strftime('%H:%M:%S')
thread1 = threading.Thread(target = doWaiting)
thread1.start()
time.sleep(1) 
#确保线程thread1已经启动
print 'start join'
thread1.join() 
#将一直堵塞,直到thread1运行结束。
print 'end join'

threading.RLock和threading.Lock

在threading模块中,定义两种类型的琐:threading.Lock和threading.RLock。它们之间有一点细微的区别,通过比较下面两段代码来说明:
 

import threading
lock = threading.Lock() 
#Lock对象
lock.acquire()
lock.acquire() 
#产生了死琐。
lock.release()
lock.release()
 
import threading
rLock = threading.RLock() 
#RLock对象
rLock.acquire()
rLock.acquire() 
#在同一线程内,程序不会堵塞。
rLock.release()
rLock.release()

这两种琐的主要区别是:RLock允许在同一线程中被多次acquire。而Lock却不允许这种情况。注意:如果使用RLock,那么acquire和release必须成对出现,即调用了n次acquire,必须调用n次的release才能真正释放所占用的琐。
threading.Condition

可以把Condiftion理解为一把高级的琐,它提供了比Lock, RLock更高级的功能,允许我们能够控制复杂的线程同步问题。threadiong.Condition在内部维护一个琐对象(默认是RLock),可以在创建Condigtion对象的时候把琐对象作为参数传入。Condition也提供了acquire, release方法,其含义与琐的acquire, release方法一致,其实它只是简单的调用内部琐对象的对应的方法而已。Condition还提供了如下方法(特别要注意:这些方法只有在占用琐(acquire)之后才能调用,否则将会报RuntimeError异常。):
Condition.wait([timeout]):

wait方法释放内部所占用的琐,同时线程被挂起,直至接收到通知被唤醒或超时(如果提供了timeout参数的话)。当线程被唤醒并重新占有琐的时候,程序才会继续执行下去。
Condition.notify():

唤醒一个挂起的线程(如果存在挂起的线程)。注意:notify()方法不会释放所占用的琐。

Condition.notify_all()
Condition.notifyAll()

唤醒所有挂起的线程(如果存在挂起的线程)。注意:这些方法不会释放所占用的琐。

现在写个捉迷藏的游戏来具体介绍threading.Condition的基本使用。假设这个游戏由两个人来玩,一个藏(Hider),一个找(Seeker)。游戏的规则如下:1. 游戏开始之后,Seeker先把自己眼睛蒙上,蒙上眼睛后,就通知Hider;2. Hider接收通知后开始找地方将自己藏起来,藏好之后,再通知Seeker可以找了; 3. Seeker接收到通知之后,就开始找Hider。Hider和Seeker都是独立的个体,在程序中用两个独立的线程来表示,在游戏过程中,两者之间的行为有一定的时序关系,我们通过Condition来控制这种时序关系。
 

#---- Condition
#---- 捉迷藏的游戏
import threading, time
class Hider(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Hider, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
   
  def run(self):
    time.sleep(1) 
#确保先运行Seeker中的方法  
     
    self.cond.acquire() 
#b  
    print self.name + ': 我已经把眼睛蒙上了'
    self.cond.notify()
    self.cond.wait() 
#c  
             
#f 
    print self.name + ': 我找到你了 ~_~'
    self.cond.notify()
    self.cond.release()
              
#g
    print self.name + ': 我赢了'  
#h
     
class Seeker(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Seeker, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
  def run(self):
    self.cond.acquire()
    self.cond.wait()  
#a  #释放对琐的占用,同时线程挂起在这里,直到被notify并重新占
有琐。
              
#d
    print self.name + ': 我已经藏好了,你快来找我吧'
    self.cond.notify()
    self.cond.wait()  
#e
              
#h
    self.cond.release() 
    print self.name + ': 被你找到了,哎~~~'
     
cond = threading.Condition()
seeker = Seeker(cond, 'seeker')
hider = Hider(cond, 'hider')
seeker.start()
hider.start()

threading.Event

Event实现与Condition类似的功能,不过比Condition简单一点。它通过维护内部的标识符来实现线程间的同步问题。(threading.Event和.NET中的System.Threading.ManualResetEvent类实现同样的功能。)
Event.wait([timeout])

堵塞线程,直到Event对象内部标识位被设为True或超时(如果提供了参数timeout)。
Event.set()

将标识位设为Ture
Event.clear()

将标识伴设为False。
Event.isSet()

判断标识位是否为Ture。

下面使用Event来实现捉迷藏的游戏(可能用Event来实现不是很形象)

 

#---- Event
#---- 捉迷藏的游戏
import threading, time
class Hider(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Hider, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
   
  def run(self):
    time.sleep(1) 
#确保先运行Seeker中的方法  
     
    print self.name + ': 我已经把眼睛蒙上了'
     
    self.cond.set()
     
    time.sleep(1)  
     
    self.cond.wait()
    print self.name + ': 我找到你了 ~_~'
     
    self.cond.set()
               
    print self.name + ': 我赢了'
     
class Seeker(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Seeker, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
  def run(self):
    self.cond.wait()
             
    print self.name + ': 我已经藏好了,你快来找我吧'
    self.cond.set()
     
    time.sleep(1)
    self.cond.wait()
               
    print self.name + ': 被你找到了,哎~~~'
     
cond = threading.Event()
seeker = Seeker(cond, 'seeker')
hider = Hider(cond, 'hider')
seeker.start()
hider.start()

threading.Timer

threading.Timer是threading.Thread的子类,可以在指定时间间隔后执行某个操作。下面是Python手册上提供的一个例子:
 

def hello():
  print "hello, world"
t = Timer(3, hello)
t.start() 
# 3秒钟之后执行hello函数。

threading模块中还有一些常用的方法没有介绍:

threading.active_count()
threading.activeCount()

获取当前活动的(alive)线程的个数。

threading.current_thread()
threading.currentThread()

获取当前的线程对象(Thread object)。

threading.enumerate()

获取当前所有活动线程的列表。
threading.settrace(func)

设置一个跟踪函数,用于在run()执行之前被调用。

threading.setprofile(func)

设置一个跟踪函数,用于在run()执行完毕之后调用。

threading模块的内容很多,一篇文章很难写全,更多关于threading模块的信息,请查询Python手册 threading模块。

相关文章

  • Python绘制极坐标基向量详解

    Python绘制极坐标基向量详解

    这篇文章主要介绍了如何利用python绘制极坐标的基向量,文中的示例代码讲解详细,具有一定的的参考价值,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下
    2023-08-08
  • Python利用多进程将大量数据放入有限内存的教程

    Python利用多进程将大量数据放入有限内存的教程

    这篇文章主要介绍了Python利用多进程将大量数据放入有限内存的教程,使用了multiprocessing和pandas来加速内存中的操作,需要的朋友可以参考下
    2015-04-04
  • Python JSON常用编解码方法代码实例

    Python JSON常用编解码方法代码实例

    这篇文章主要介绍了Python JSON常用编解码方法代码实例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2020-09-09
  • Python+Pygame实现简单的单词小游戏

    Python+Pygame实现简单的单词小游戏

    语言是一种艺术,但是作为语言的基础——词汇,却不像艺术那样赏心悦目。不断的记忆与复习,让词汇成为很多孩子在学习英语时,最难完全攻克的关卡。本文就来用Python制作一个简单的英语单词游戏吧
    2023-03-03
  • Python数据结构树与算法分析

    Python数据结构树与算法分析

    这篇文章主要介绍了Python数据结构树与算法分析,文章围绕主题展开详细的内容介绍,具有一定的参考价值,需要的小伙伴可以参考一下
    2022-07-07
  • python实现对任意大小图片均匀切割的示例

    python实现对任意大小图片均匀切割的示例

    今天小编就为大家分享一篇python实现对任意大小图片均匀切割的示例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2018-12-12
  • 利用 Python 实现多任务进程

    利用 Python 实现多任务进程

    这篇文章主要介绍如何利用 Python 实现多任务进程,正在执行的程序,由程序、数据和进程控制块组成,是正在执行的程序,程序的一次执行过程,是资源调度的基本单位。下面就来详细介绍改内容,需要的朋友可以参考一下
    2021-10-10
  • Python趣味挑战之给幼儿园弟弟生成1000道算术题

    Python趣味挑战之给幼儿园弟弟生成1000道算术题

    为了让弟弟以后好好学习,我特地用Python给他生成了1000道算术题让他做,他以后一定会感谢我的!文中有非常详细的代码示例,需要的朋友可以参考下
    2021-05-05
  • Python缓存方案优化程序性能提高数据访问速度

    Python缓存方案优化程序性能提高数据访问速度

    Python缓存方案是一种优化程序性能,提高数据访问速度的方案。通过缓存数据,可以减少重复的计算和IO操作,从而提高程序的运行效率。Python中常用的缓存方案包括内存缓存、磁盘缓存和分布式缓存等,根据实际需求选择不同的方案可以帮助我们更好地优化程序性能
    2023-05-05
  • python实操案例练习(八)

    python实操案例练习(八)

    这篇文章主要介绍了python实操案例练习,本篇文章主要分享的案例内容有记录用户登录日志、模拟淘宝客服自动回复,下面详细的内容,需要的小伙伴可以参考一下。希望对你有所帮助
    2022-02-02

最新评论