理解python多线程(python多线程简明教程)

对于python 多线程的理解,我花了很长时间,搜索的大部份文章都不够通俗易懂。所以,这里力图用简单的例子,让你对多线程有个初步的认识。

单线程

  在好些年前的ms-dos时代,操作系统处理问题都是单任务的,我想做听音乐和看电影两件事儿,那么一定要先排一下顺序。

(好吧!我们不纠结在dos时代是否有听音乐和看影的应用。^_^)

代码如下:

from time import ctime,sleep

def music(): for i in range(2): print “i was listening to music. %s” %ctime() sleep(1)

def move(): for i in range(2): print “i was at the movies! %s” %ctime() sleep(5)

if __name__ == ‘__main__’: music() move() print “all over %s” %ctime()

我们先听了一首音乐,通过for循环来控制音乐的播放了两次,每首音乐播放需要1秒钟,sleep()来控制音乐播放的时长。接着我们又看了一场电影,

每一场电影需要5秒钟,因为太好看了,所以我也通过for循环看两遍。在整个休闲娱乐活动结束后,我通过

代码如下:

print “all over %s” %ctime()

看了一下当前时间,差不多该睡觉了。

运行结果:

代码如下:

>>=========================== restart ================================>>> i was listening to music. thu apr 17 10:47:08 2014i was listening to music. thu apr 17 10:47:09 2014i was at the movies! thu apr 17 10:47:10 2014i was at the movies! thu apr 17 10:47:15 2014all over thu apr 17 10:47:20 2014

其实,music()和move()更应该被看作是音乐和视频播放器,至于要播放什么歌曲和视频应该由我们使用时决定。所以,我们对上面代码做了改造:

代码如下:

#coding=utf-8import threadingfrom time import ctime,sleep

def music(func): for i in range(2): print “i was listening to %s. %s” %(func,ctime()) sleep(1)

def move(func): for i in range(2): print “i was at the %s! %s” %(func,ctime()) sleep(5)

if __name__ == ‘__main__’: music(u’爱情买卖’) move(u’阿凡达’)

print “all over %s” %ctime()

对music()和move()进行了传参处理。体验中国经典歌曲和欧美大片文化。

运行结果:

代码如下:

>>> ======================== restart ================================>>> i was listening to 爱情买卖. thu apr 17 11:48:59 2014i was listening to 爱情买卖. thu apr 17 11:49:00 2014i was at the 阿凡达! thu apr 17 11:49:01 2014i was at the 阿凡达! thu apr 17 11:49:06 2014all over thu apr 17 11:49:11 2014

多线程

科技在发展,时代在进步,我们的cpu也越来越快,cpu抱怨,p大点事儿占了我一定的时间,其实我同时干多个活都没问题的;于是,操作系

统就进入了多任务时代。我们听着音乐吃着火锅的不在是梦想。

  python提供了两个模块来实现多线程thread 和threading ,thread 有一些缺点,在threading 得到了弥补,为了不浪费你和时间,所以我们直

接学习threading 就可以了。

继续对上面的例子进行改造,引入threadring来同时播放音乐和视频:

代码如下:

#coding=utf-8import threadingfrom time import ctime,sleep

def music(func): for i in range(2): print “i was listening to %s. %s” %(func,ctime()) sleep(1)

def move(func): for i in range(2): print “i was at the %s! %s” %(func,ctime()) sleep(5)

threads = []t1 = threading.thread(target=music,args=(u’爱情买卖’,))threads.append(t1)t2 = threading.thread(target=move,args=(u’阿凡达’,))threads.append(t2)

if __name__ == ‘__main__’: for t in threads: t.setdaemon(true) t.start()

print “all over %s” %ctime()

import threading

首先导入threading 模块,这是使用多线程的前提。

代码如下:

threads = []t1 = threading.thread(target=music,args=(u’爱情买卖’,))threads.append(t1)

  创建了threads数组,创建线程t1,使用threading.thread()方法,在这个方法中调用music方法target=music,args方法对music进行传参。 把创

建好的线程t1装到threads数组中。

接着以同样的方式创建线程t2,并把t2也装到threads数组。

代码如下:

for t in threads:  t.setdaemon(true)  t.start()

最后通过for循环遍历数组。(数组被装载了t1和t2两个线程)

setdaemon()

  setdaemon(true)将线程声明为守护线程,必须在start() 方法调用之前设置,如果不设置为守护线程程序会被无限挂起。子线程启动后,父线

程也继续执行下去,当父线程执行完最后一条语句print “all over %s” %ctime()后,没有等待子线程,直接就退出了,同时子线程也一同结束。

start()

开始线程活动。运行结果:

代码如下:

>>> ========================= restart ================================>>> i was listening to 爱情买卖. thu apr 17 12:51:45 2014 i was at the 阿凡达! thu apr 17 12:51:45 2014 all over thu apr 17 12:51:45 2014

 从执行结果来看,子线程(muisc 、move )和主线程(print “all over %s” %ctime())都是同一时间启动,但由于主线程执行完结束,所以导致子线程也终止。

继续调整程序:

代码如下:

…if __name__ == ‘__main__’: for t in threads: t.setdaemon(true) t.start() t.join()

print “all over %s” %ctime()

 我们只对上面的程序加了个join()方法,用于等待线程终止。join()的作用是,在子线程完成运行之前,这个子线程的父线程将一直被阻塞。

  注意: join()方法的位置是在for循环外的,也就是说必须等待for循环里的两个进程都结束后,才去执行主进程。

运行结果:

代码如下:

>>> ========================= restart ================================>>> i was listening to 爱情买卖. thu apr 17 13:04:11 2014 i was at the 阿凡达! thu apr 17 13:04:11 2014

i was listening to 爱情买卖. thu apr 17 13:04:12 2014i was at the 阿凡达! thu apr 17 13:04:16 2014all over thu apr 17 13:04:21 2014

  从执行结果可看到,music 和move 是同时启动的。

  开始时间4分11秒,直到调用主进程为4分22秒,总耗时为10秒。从单线程时减少了2秒,我们可以把music的sleep()的时间调整为4秒。

代码如下:

…def music(func): for i in range(2): print “i was listening to %s. %s” %(func,ctime()) sleep(4)…

执行结果:

代码如下:

>>> ====================== restart ================================>>> i was listening to 爱情买卖. thu apr 17 13:11:27 2014i was at the 阿凡达! thu apr 17 13:11:27 2014

i was listening to 爱情买卖. thu apr 17 13:11:31 2014i was at the 阿凡达! thu apr 17 13:11:32 2014all over thu apr 17 13:11:37 2014

子线程启动11分27秒,主线程运行11分37秒。

虽然music每首歌曲从1秒延长到了4 ,但通多程线的方式运行脚本,总的时间没变化。

本文从感性上让你快速理解python多线程的使用,更详细的使用请参考其它文档或资料。

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class threading.thread()说明:

代码如下:

class threading.thread(group=none, target=none, name=none, args=(), kwargs={})

this constructor should always be called with keyword arguments. arguments are:

  group should be none; reserved for future extension when a threadgroup class is implemented.

  target is the callable object to be invoked by the run() method. defaults to none, meaning nothing is called.

  name is the thread name. by default, a unique name is constructed of the form “thread-n” where n is a small decimal number.

  args is the argument tuple for the target invocation. defaults to ().

  kwargs is a dictionary of keyword arguments for the target invocation. defaults to {}.

if the subclass overrides the constructor, it must make sure to invoke the base class constructor (thread.__init__()) before doing

anything else to the thread.

之前讲了多线程的一篇博客,感觉讲的意犹未尽,其实,多线程非常有意思。因为我们在使用电脑的过程中无时无刻都在多进程和多线程。我们可以接着之前的例子继续讲。请先看我的上一篇博客。

 从上面例子中发现线程的创建是颇为麻烦的,每创建一个线程都需要创建一个tx(t1、t2、…),如果创建的线程多时候这样极其不方便。下面对通过例子进行继续改进:

player.py

代码如下:

#coding=utf-8from time import sleep, ctime import threading

def muisc(func): for i in range(2): print ‘start playing: %s! %s’ %(func,ctime()) sleep(2)def move(func): for i in range(2): print ‘start playing: %s! %s’ %(func,ctime()) sleep(5)

def player(name): r = name.split(‘.’)[1] if r == ‘mp3’: muisc(name) else: if r == ‘mp4’: move(name) else: print ‘error: the format is not recognized!’

list = [‘爱情买卖.mp3′,’阿凡达.mp4’]

threads = []files = range(len(list))

#创建线程for i in files: t = threading.thread(target=player,args=(list[i],)) threads.append(t)

if __name__ == ‘__main__’: #启动线程 for i in files: threads[i].start()  for i in files:   threads[i].join()

#主线程 print ‘end:%s’ %ctime()

  有趣的是我们又创建了一个player()函数,这个函数用于判断播放文件的类型。如果是mp3格式的,我们将调用music()函数,如果是mp4格式的我们调用move()函数。哪果两种格式都不是那么只能告诉用户你所提供有文件我播放不了。

  然后,我们创建了一个list的文件列表,注意为文件加上后缀名。然后我们用len(list) 来计算list列表有多少个文件,这是为了帮助我们确定循环次数。

  接着我们通过一个for循环,把list中的文件添加到线程中数组threads[]中。接着启动threads[]线程组,最后打印结束时间。

split()可以将一个字符串拆分成两部分,然后取其中的一部分。

代码如下:

>>> x = ‘testing.py’>>> s = x.split(‘.’)[1]>>> if s==’py’: print s

py

运行结果:

代码如下:

start playing: 爱情买卖.mp3! mon apr 21 12:48:40 2014start playing: 阿凡达.mp4! mon apr 21 12:48:40 2014start playing: 爱情买卖.mp3! mon apr 21 12:48:42 2014start playing: 阿凡达.mp4! mon apr 21 12:48:45 2014end:mon apr 21 12:48:50 2014

现在向list数组中添加一个文件,程序运行时会自动为其创建一个线程。

继续改进例子:

  通过上面的程序,我们发现player()用于判断文件扩展名,然后调用music()和move() ,其实,music()和move()完整工作是相同的,我们为什么不做一台超级播放器呢,不管什么文件都可以播放。经过改造,我的超级播放器诞生了。

super_player.py

代码如下:

#coding=utf-8from time import sleep, ctime import threading

def super_player(file,time): for i in range(2): print ‘start playing: %s! %s’ %(file,ctime()) sleep(time)

#播放的文件与播放时长list = {‘爱情买卖.mp3′:3,’阿凡达.mp4′:5,’我和你.mp3’:4}

threads = []files = range(len(list))

#创建线程for file,time in list.items(): t = threading.thread(target=super_player,args=(file,time)) threads.append(t)

if __name__ == ‘__main__’: #启动线程 for i in files: threads[i].start()   for i in files:   threads[i].join()

#主线程 print ‘end:%s’ %ctime()

  首先创建字典list ,用于定义要播放的文件及时长(秒),通过字典的items()方法来循环的取file和time,取到的这两个值用于创建线程。

  接着创建super_player()函数,用于接收file和time,用于确定要播放的文件及时长。

  最后是线程启动运行。运行结果:

代码如下:

start playing: 爱情买卖.mp3! fri apr 25 09:45:09 2014start playing: 我和你.mp3! fri apr 25 09:45:09 2014start playing: 阿凡达.mp4! fri apr 25 09:45:09 2014start playing: 爱情买卖.mp3! fri apr 25 09:45:12 2014start playing: 我和你.mp3! fri apr 25 09:45:13 2014start playing: 阿凡达.mp4! fri apr 25 09:45:14 2014end:fri apr 25 09:45:19 2014

创建自己的多线程类

代码如下:

#coding=utf-8import threading from time import sleep, ctime class mythread(threading.thread):

def __init__(self,func,args,name=”): threading.thread.__init__(self) self.name=name self.func=func self.args=args def run(self): apply(self.func,self.args)

def super_play(file,time): for i in range(2): print ‘start playing: %s! %s’ %(file,ctime()) sleep(time)

list = {‘爱情买卖.mp3′:3,’阿凡达.mp4’:5}

#创建线程threads = []files = range(len(list))

for k,v in list.items(): t = mythread(super_play,(k,v),super_play.__name__) threads.append(t)

if __name__ == ‘__main__’: #启动线程 for i in files: threads[i].start()   for i in files:   threads[i].join()

#主线程 print ‘end:%s’ %ctime()

mythread(threading.thread)

创建mythread类,用于继承threading.thread类。

__init__()

使用类的初始化方法对func、args、name等参数进行初始化。

apply()

  apply(func [, args [, kwargs ]]) 函数用于当函数参数已经存在于一个元组或字典中时,间接地调用函数。args是一个包含将要提供给函数的按位置传递的参数的元组。如果省略了args,任何参数都不会被传递,kwargs是一个包含关键字参数的字典。

apply() 用法:

代码如下:

#不带参数的方法>>> def say(): print ‘say in’

>>> apply(say)say in

#函数只带元组的参数>>> def say(a,b): print a,b

>>> apply(say,(‘hello’,’虫师’))hello 虫师

#函数带关键字参数>>> def say(a=1,b=2): print a,b

>>> def haha(**kw): apply(say,(),kw)

>>> haha(a=’a’,b=’b’)a b

mythread(super_play,(k,v),super_play.__name__)

由于mythread类继承threading.thread类,所以,我们可以使用mythread类来创建线程。

运行结果:

代码如下:

start playing: 爱情买卖.mp3! fri apr 25 10:36:19 2014start playing: 阿凡达.mp4! fri apr 25 10:36:19 2014start playing: 爱情买卖.mp3! fri apr 25 10:36:22 2014start playing: 阿凡达.mp4! fri apr 25 10:36:24 2014all end: fri apr 25 10:36:29 2014

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