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Python對多線程提供了很好的支援,Python中多線程相關的模組包括:thread,threading,Queue。可以方便地支援建立線程、互斥鎖、訊號量、同步等特性。
1. thread:多線程的底層支援模組,除了其中提供的 Lock 原語外,一般不建議使用。
2. threading:基於 thread 模組,將一些線程的操作對象化,該模組提供下列類:
-
- Thread,線程類
- Timer,與Thread類似,但要等待一段時間後才開始運行
- Lock,鎖原語,和 thread 模組提供的 Lock 相同
- RLock,可重新進入鎖。使單線程可以再次獲得已經獲得的鎖
- Condition,條件變數,能讓一個線程停下來,等待其他線程滿足某個“條件”
- Event,通用的條件變數。多個線程可以等待某個事件發生,在事件發生後,所有的線程都被啟用
- Semaphore,為等待鎖的線程提供一個類似“等候室”的結構
3. Queue:實現了多生產者(Producer)、多消費者(Consumer)的隊列,支援鎖原語,能夠在多個線程之間提供很好的同步支援。提供的類:
-
Queue隊列
LifoQueue後入先出(LIFO)隊列
Python線程系列包括以下部分:
第1篇——Thread對象
第2篇——常用的線程同步機制
第3篇——Queue模組與線程編程
本文將介紹Python線程中的主角,threading.Thread 對象。
Thread in Python
1.1 Thread對象的建立
通過執行個體化Thread類型獲得一個Thread對象:
threading.Thread(name=None, target=None, args=(), kwargs={})
參數的含義:
- name:新線程的名稱,如果沒有指定,python會為其產生一個隨機的唯一名稱;
- target:新線程中將要執行的函數;t.run() 會調用 target(*args, **kwargs)
- args和kwargs:這是傳遞給線程中啟動並執行主函數 target 的參數,當線程開始運行時,將會以這些參數調用執行主函數 target()。
1.2 Thread對象的方法
t.getName()
返回線程當前的名字。
t.setName(name)
設定線程的名字,線程的名稱並不要求唯一。
t.isAlive()
判斷這個線程是否還在運行中(active)——已經調用了start() 而 run() 還沒有執行結束。
t.isDaemon()
判斷線程是不是一個daemon線程,初始狀態下,線程 t1 只有在建立自己的線程 t0 是daemon時,自己才是daemon的。
t.setDaemon(daemonic)
把線程的daemon標誌設為daemonic(真或假)
daemon 線程是指,即使這個線程 t 的狀態是 active,Python也可以終止 t(可能是通過終止 t 所在的進程);非daemon線程沒有終止前,Python會一直保持運行直到其終止。
setDaemon()需要在start()之前調用。
t.join(timeout=None)
這個函數需要注意,比如在一個線程 t1 的執行流程中調用 t2.join(),則 t1 阻塞直到 t2 線程執行結束,如果指定 timeout,則 t1 最多阻塞timeout秒,否則 t1 將一直等下去。
join()只能在start()之後調用;
t.run()
線程通過 run() 調用傳入的主函數 target,不要直接調用run(),而是調用start()函數,start()函數會調用run()。
t.start()
開始線程執行
Python線程啟動並執行流程
1. 建立一個線程 t= threading.Thread(),此時新建立的線程並不會立即執行;
2. 如果想要將 t 設定為守護線程,在調用 t.start() 之前調用 t.setDaemon(True);否則忽略本步;
3. 調用 t.start(),此時線程開始執行,狀態更新為 active。更具體的,start() 會進一步調用 run() 函數,run() 函數再去調用建立線程對象時傳入的主函數 target,從而讓線程有了執行的具體內容;
4. 當線程中的主函數執行完成或遇到未處理的異常時,線程終止執行;daemon線程也可能因為所在進程終止而被Python終止。
Python多線程(1)——介紹