python多线程

线程模块

Python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。thread提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁。

thread 模块提供的其他方法： 

• threading.currentThread(): 返回当前的线程变量。 
• threading.enumerate(): 返回一个包含正在运行的线程的list。正在运行指线程启动后、结束前，不包括启动前和终止后的线程。 
• threading.activeCount(): 返回正在运行的线程数量，与len(threading.enumerate())有相同的结果。

除了使用方法外，线程模块同样提供了Thread类来处理线程，Thread类提供了以下方法:

• run(): 用以表示线程活动的方法。
• start():启动线程活动。
• join([time]): 等待至线程中止。这阻塞调用线程直至线程的join() 方法被调用中止-正常退出或者抛出未处理的异常-或者是可选的超时发生。
• isAlive(): 返回线程是否活动的。
• getName(): 返回线程名。
• setName(): 设置线程名。

import threading
import time

exitFlag = 0


class myThread(threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, counter):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.countner = counter

    def run(self):
        print('开始线程' + self.name)
        threadLock.acquire()
        print_time(self.name, self.countner, 5)
        print('退出线程'+self.name)
        threadLock.release()


def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        if exitFlag:
            threadName.exit()
        time.sleep(delay)
        print('%s:%s' % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1
threadLock = threading.Lock()
threads=[]


thread1 = myThread(1, 'Thread-1', 1)
thread2 = myThread(2, 'Thread-2', 2)
thread1.start()
thread2.start()
# thread1.join()
# thread2.join()
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)
for t in threads:
    t.join()
print('退出主线程')

线程同步

如果多个线程共同对某个数据修改，则可能出现不可预料的结果，为了保证数据的正确性，需要对多个线程进行同步。

使用Thread对象的Lock和Rlock可以实现简单的线程同步，这两个对象都有acquire方法和release方法，对于那些需要每次只允许一个线程操作的数据，可以将其操作放到acquire和release方法之间。如下：

多线程的优势在于可以同时运行多个任务（至少感觉起来是这样）。但是当线程需要共享数据时，可能存在数据不同步的问题。

考虑这样一种情况：一个列表里所有元素都是0，线程"set"从后向前把所有元素改成1，而线程"print"负责从前往后读取列表并打印。

那么，可能线程"set"开始改的时候，线程"print"便来打印列表了，输出就成了一半0一半1，这就是数据的不同步。为了避免这种情况，引入了锁的概念。

锁有两种状态——锁定和未锁定。每当一个线程比如"set"要访问共享数据时，必须先获得锁定；如果已经有别的线程比如"print"获得锁定了，那么就让线程"set"暂停，也就是同步阻塞；等到线程"print"访问完毕，释放锁以后，再让线程"set"继续。

经过这样的处理，打印列表时要么全部输出0，要么全部输出1，不会再出现一半0一半1的尴尬场面。

import queue
import threading
import time

exitFlag = 0


class myThread(threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, q):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.q = q

    def run(self):
        print('开始线程：' + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print('退出线程：' + self.name)


def process_data(threadName, q):
    while not exitFlag:
        queueLock.acquire()
        if not workQueue.empty():
            data = q.get()
            queueLock.release()
            print('%s processing %s' % (threadName, data))
        else:
            queueLock.release()
        time.sleep(1)


threadList = ['Thread-1', 'Thread-2', 'Thread-3']
nameList = ['one', 'two', 'three', 'Four', 'five']
queueLock = threading.Lock()
workQueue = queue.Queue(10)
threads = []
threadID = 1

for tName in threadList:
    thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
    thread.start()
    threads.append(thread)
    threadID += 1

queueLock.acquire()
for work in nameList:
    workQueue.put(work)
queueLock.release()

while not workQueue.empty():
    pass

exitFlag=1
for t in threads:
    t.join()
print('退出主线程')