Python 多線程 使用線程 (二)

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Python中實現多線程需要使用到 threading 庫，其中每一個 Thread類 的執行個體控制一個線程。

 

Thread類

#類簽名

def __init__(self, group=None, target=None, name=None,                 args=(), kwargs=None, *, daemon=None):

　　簡單介紹一些初始化參數：

target： 指定線程由 run () 方法調用的可調用對象。預設為 None, 意味著不調用任何內容。

name： 指定該線程的名稱。 在預設情況下，建立一個唯一的名稱。

args： target調用的實參，元組格式。預設為 ()，即不傳參。

daemon： 為False表示父線程在運行結束時需要等待子線程結束才能結束程式，為True則表示父線程在運行結束時，子線程無論是否還有任務未完成都會跟隨父進程退出，結束程式。

 

線程啟動：

import threadingdef worker(arg):#線程執行的目標函數    print("I‘m working {}".format(arg))    print("Fineshed")t = threading.Thread(target=worker,args=(threading.current_thread(),),name="firstworker")#線程對象t.start()#啟動線程運行結果：I‘m working <_MainThread(MainThread, started 10936)>Fineshed

　　上面例子中，當函數執行完之後，線程也就跟著退出了。

 

線程的傳參：

import threadingdef add(x,y):    print(x+y)t = threading.Thread(target=add,args=(4,5))t.start()print("====end===")運行結果：9====end===

　　線程的傳參和函數傳參沒有區別，只需要注意傳入的必須為元祖格式。

 

線程退出：

如果線程中任務是無限迴圈語句，那這個線程將無法自動停止。

Python線程允出準則有以下幾種：

1、線程內的函數語句執行完畢，線程自動結束

2、線程內的函數拋出未處理的異常

import threadingimport timedef worker(arg):    while True:        time.sleep(1)        print("I‘m working {}".format(arg))    print("Fineshed")t = threading.Thread(target=worker,args=(threading.current_thread(),),name="firstworker")t.start()運行結果：I‘m working <_MainThread(MainThread, stopped 2468)>I‘m working <_MainThread(MainThread, stopped 2468)>I‘m working <_MainThread(MainThread, stopped 2468)>...

　　上面例子中，線程啟動後，將一直迴圈下去，線程不會自動結束。

import threadingimport timedef worker(arg):    count = 0    while True:        if count > 5:            raise RuntimeError(count)        time.sleep(1)        print("I‘m working {}".format(arg))        count += 1    print("Fineshed")t = threading.Thread(target=worker,args=(threading.enumerate(),))t.start()print("====end===")運行結果：====end===I‘m working [<_MainThread(MainThread, stopped 10992)>]I‘m working [<_MainThread(MainThread, stopped 10992)>]I‘m working [<_MainThread(MainThread, stopped 10992)>]I‘m working [<_MainThread(MainThread, stopped 10992)>]I‘m working [<_MainThread(MainThread, stopped 10992)>]I‘m working [<_MainThread(MainThread, stopped 10992)>]Exception in thread Thread-1:Traceback (most recent call last):  File "C:/python/test.py", line 8, in worker    raise RuntimeError(count)RuntimeError: 6

　　上面例子中，示範了觸發異常自動結束線程。但最先列印的是主程式的"===end==="語句，是因為在程式中，主線程啟動一個線程後，不會等待子線程執行完畢，就繼續執行了後續語句，在執行完主線程語句後，發現還有子線程沒有結束，於是等待子線程執行結束，子線程在運行時拋出了未處理的異常，最終子線程結束，主線程也隨之結束。這裡需要瞭解daemon線程和non-daemon線程，稍後就會介紹。

 

threading屬性：

threading.current_thread()   返回當前線程對象
threading.main_thread()      返回主線程對象
threading.active_count()     返回處於Active狀態的線程個數
threading.enumerate()        返回所有存活的線程的列表，不包括已經終止的線程和未啟動的線程
threading.get_ident()        返回當前線程的ID，非0整數

舉例：

import threadingimport timedef showthreadinfo():    print("current thread = {}".format(threading.current_thread()))    print("main thread  = {}".format(threading.main_thread()))    print("active thread count = {}".format(threading.active_count()))    print("active thread list = {}".format(threading.enumerate()))    print("thread id = {}".format(threading.get_ident()))    print("~~~~~~~~~~~~~")def add(x,y):    time.sleep(1)    showthreadinfo() #子線程中調用    print(x+y)showthreadinfo() #主線程中調用time.sleep(1)t = threading.Thread(target=add,args=(4,5))t.start()print("====end===")運行結果：current thread = <_MainThread(MainThread, started 192)>main thread  = <_MainThread(MainThread, started 192)>active thread count = 1active thread list = [<_MainThread(MainThread, started 192)>]thread id = 192~~~~~~~~~~~~~====end===current thread = <Thread(Thread-1, started 8424)>main thread  = <_MainThread(MainThread, stopped 192)>active thread count = 2active thread list = [<_MainThread(MainThread, stopped 192)>, <Thread(Thread-1, started 8424)>]thread id = 8424~~~~~~~~~~~~~9

　　上面例子中，在主線程中只能看到存活的只有自己，因為子線程還沒有啟動，且它的父線程就是它自己。子線程啟動時，它的名字為Thread-1，這個名字是解譯器自動命名的，如果定義線程對象時添加了name="threadName",則這裡顯示的就是threadName；同時，子線程的父線程就是主線程，也就是說誰啟動的線程誰就是它的父線程；子線程能看到的存活線程有父線程和自身。

 

Thread執行個體的屬性：

threading.current_thread().name        線程名，只是一個標識符，可以使用getName()、setName()擷取和運行時重新命名。
threading.current_thread().ident       線程ID，非0整數。線程啟動後才會有ID，否則為None。線程退出，此ID依舊可以訪問。此ID可以重複使用
threading.current_thread().is_alive()  返回線程是否存活，布爾值，True或False。

舉例：

import threadingimport timedef worker():    count = 1    while True:        if count >= 6:            break        time.sleep(1)        count += 1        print("thread name = {}".format(threading.current_thread().name))t = threading.Thread(target=worker,name="MyThread")t.start()while True:    time.sleep(1.1)    if t.is_alive():        print("{} {} alive".format(t.name,t.ident))    else:        print("{} {} alive".format(t.name, t.ident))        t.start()print("====end===")運行結果：thread name = MyThreadMyThread 9400 alivethread name = MyThreadMyThread 9400 alivethread name = MyThreadMyThread 9400 alivethread name = MyThreadMyThread 9400 alivethread name = MyThreadMyThread 9400 aliveTraceback (most recent call last):  File "C:/python/test.py", line 22, in <module>    t.start()    raise RuntimeError("threads can only be started once")RuntimeError: threads can only be started once

　　從上面例子中可以看到子線程存活時的名字和線程ID，但線上程退出後，嘗試再次啟動線程時，拋出RuntimeError異常，表明線程對象在定義後只能啟動一次。

 

 舉例 getName()和setName()：

import threadingimport timedef add(x,y):    for _ in range(5):        time.sleep(1)        print("x+y={}".format(x+y))t = threading.Thread(target=add,name="MyThread",args=(6,7))t.start()while True:    time.sleep(1)    if t.is_alive():        print("{} {} alive".format(t.name,t.ident))        print("Thread name",t.getName())        t.setName("MyThreadTwo")    else:        print("{} {} alive".format(t.name, t.ident))        print("Thread abort....")        break        # t.start()print("====end===")運行結果：MyThread 2564 aliveThread name MyThreadx+y=13MyThreadTwo 2564 aliveThread name MyThreadTwox+y=13MyThreadTwo 2564 aliveThread name MyThreadTwox+y=13MyThreadTwo 2564 aliveThread name MyThreadTwox+y=13MyThreadTwo 2564 aliveThread name MyThreadTwox+y=13MyThreadTwo 2564 aliveThread abort....====end===

　　上面例子示範了在運行時擷取線程名和重新命名線程名。

 

線程的start()和run()方法：start()：

import threadingimport timedef add(x,y):    for _ in range(5):        time.sleep(0.5)        print("x+y={}".format(x+y))class MyThread(threading.Thread):    def start(self):        print(‘start~~~~~~~~~~‘)        super().start()    def run(self):        print(‘run~~~~~~~~~~~~‘)        super().run()  #調用父類的start()和run()方法t = MyThread(target=add,name="MyThread",args=(6,7))t.start()# t.run()print("====end===")運行結果：start~~~~~~~~~~run~~~~~~~~~~~~====end===x+y=13x+y=13x+y=13x+y=13x+y=13

　　從上面的例子中，可以看出start()方法會先運行start()方法，再運行run()方法。

跟進一下start() 方法源碼中的調用過程：

1、def start(self):    _start_new_thread(self._bootstrap, ())    ....2、_start_new_thread = _thread.start_new_thread3、def start_new_thread(function, args, kwargs=None):    pass4、def _bootstrap(self):    self._bootstrap_inner()5、def _bootstrap_inner(self):    ....    try:        self.run()#最終start()方法調用了run()方法    except SystemExit:        pass

　　從上面跟蹤源碼的過程大概瞭解了start()方法如何調用到了run()方法。

 

run()方法：

import threadingimport timedef add(x,y):    for _ in range(5):        time.sleep(0.5)        print("x+y={}".format(x+y))class MyThread(threading.Thread):    def start(self):        print(‘start~~~~~~~~~~‘)        super().start()    def run(self):        print(‘run~~~~~~~~~~~~‘)        super().run()  #調用父類的start()和run()方法t = MyThread(target=add,name="MyThread",args=(6,7))# t.start()t.run()print("====end===")運行結果：run~~~~~~~~~~~~x+y=13x+y=13x+y=13x+y=13x+y=13====end===

　　上面例子中，運行線程的run()方法只能調用到run()方法。

跟蹤一下run() 方法在源碼中的調用過程：

1、def __init__(self, group=None, target=None, name=None,                 args=(), kwargs=None, *, daemon=None):    self._target = target    self._args = args    self._kwargs = kwargs    ....2、def run(self):    if self._target:        self._target(*self._args, **self._kwargs)    ....

　　可以看出，_target是我們傳入的目標函數，run()方法其實就類似一個裝飾器，最終還是將_args 和_kwargs 參數傳入目標函數運行，返回結果。

start() --> run() --> _target()

run() --> _target()

 

上面兩個例子簡單介紹了start()方法和run()方法的調用，下一篇文章再詳細看一下它們到底有什麼區別。

 

總結：

本文主要介紹了： Thread類、線程啟動、線程的傳參、線程退出、threading屬性、Thread執行個體的屬性、舉例getName()和setName()、線程的start()和run()方法

Python 多線程 使用線程 (二)