thread模組—Python多線程編程

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Thread 模組

*註：在實際使用過程中不建議使用 thread 進行多線程編程，本文檔只為學習（或熟悉）多線程使用。

Thread 模組除了派生線程外，還提供了基本的同步資料結構，稱為鎖對象（lock object，也叫原語鎖、互斥鎖、互斥和二進位訊號量）。

常用線程函數以及 LockType 鎖對象的方法：

函數/方法	描述
thread 模組的函數
start_new_thread(function, args, kwargs=None)	派生一個新的線程，使用給定的 args 和可選的 kwargs 來執行 function
allocate_lock()	分配 LockType 鎖對象
exit()	給線程退出指令
LockType 鎖對象方法
acquire(wait=None)	嘗試擷取鎖對象
locked()	如果擷取了鎖對象則返回True，否則返回 Flase
release()	釋放鎖

 

使用 thread 模組的簡單例子，代碼如下（mtsleepA.py）：

 1 import thread 2 from time import sleep, ctime 3 ? 4 def loop0(): 5     print ‘start loop 0 at:‘, ctime() 6     sleep(4) 7     print ‘loop 0 Done at:‘, ctime() 8 ? 9 def loop1():10     print ‘start loop 1 at:‘, ctime()11     sleep(2)12     print ‘loop 1 Done at:‘, ctime()13 ?14 def main():15     print ‘starting at:‘, ctime()16     thread.start_new_thread(loop0, ())17     thread.start_new_thread(loop1, ())18     sleep(6)19     print ‘all DONE at:‘, ctime()20 ?21 if __name__ == ‘__main__‘:22     main()

 

輸出結果：

1 starting at: Sun Jul 22 21:38:00 20182 start loop 0 at: Sun Jul 22 21:38:00 20183  start loop 1 at: Sun Jul 22 21:38:00 20184 loop 1 Done at: Sun Jul 22 21:38:02 20185 loop 0 Done at: Sun Jul 22 21:38:04 20186 all DONE at: Sun Jul 22 21:38:06 2018

 

在這個指令碼的代碼中，增加了一個 sleep(6) 調用，為什麼要這麼做呢？這是因為如果我們沒有阻止主線程繼續執行，它將會繼續執行下一條語句，顯示“all done”然後退出，而 loop0() 和 loop1() 這兩個線程將直接終止。

 

使用線程和鎖的簡單例子，代碼如下（mtsleepB.py）：

 1 import thread 2 from time import sleep, ctime 3 ? 4 loops = [4,2] 5 ? 6 def loop(nloop, nsec, lock): 7     print ‘start loop‘, nloop, ‘at:‘, ctime() 8     sleep(nsec) 9     print ‘loop‘, nloop, ‘done at:‘, ctime()10     lock.release() # 釋放鎖11 ?12 def main():13     print ‘starting at:‘, ctime()14     locks = []15     nloops = range(len(loops))16 ?17     for i in nloops:18         lock = thread.allocate_lock() # 分配 LockType 對象19         lock.acquire() # 嘗試擷取鎖對象20         locks.append(lock)21 ?22     for i in nloops:23         thread.start_new_thread(loop, (i, loops[i], locks[i])) # 派生新線程24    25     for i in nloops:26         # 等待所有鎖釋放後退出迴圈繼續後面操作27         while locks[i].locked(): # 當擷取了鎖的時候為 True，所有的鎖都釋放後為 Flase28             pass29 ?30     print ‘all DONE at:‘, ctime()31 ?32 if __name__ == ‘__main__‘:33     main()

 

輸出結果為：

1 starting at: Sun Jul 22 22:25:45 20182 start loop 1 at:start loop Sun Jul 22 22:25:45 20183  0 at: Sun Jul 22 22:25:45 20184 loop 1 done at: Sun Jul 22 22:25:47 20185 loop 0 done at: Sun Jul 22 22:25:49 20186 all DONE at: Sun Jul 22 22:25:49 2018

 

main() 函數中鎖相關的主要流程（第一個 for 迴圈）解釋：

1. 首先建立一個鎖列表，通過使用 thread.allocate_lock() 函數得到鎖對象；

2. 再通過 acquire() 方法取得每個鎖（取得鎖的效果相當於“把鎖鎖上”）;

3. 把鎖鎖上後將它添加到鎖列表 locks 中；

為什麼不在上鎖的迴圈中啟動線程呢？

• 第一，想要同步線程，讓所有的線程最後同時都完成；

• 第二，擷取鎖需要花費一點時間，避免線程執行的太快，在擷取鎖之前線程就執行結束。

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