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python進程相關 - 多線程threading庫

span 兩種 互斥鎖 可能 wait 推薦 thread 過程 eas

概念

多線程類似於同時執行多個不同程序,

優點

使用線程可以把占據長時間的程序中的任務放到後臺去處理。

用戶界面可以更加吸引人,這樣比如用戶點擊了一個按鈕去觸發某些事件的處理,可以彈出一個進度條來顯示處理的進度

程序的運行速度可能加快

在一些等待的任務實現上如用戶輸入、文件讀寫和網絡收發數據等,線程就比較有用了。在這種情況下我們可以釋放一些珍貴的資源如內存占用等等。

基礎知識

線程在執行過程中與進程還是有區別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執行,必須依存在應用程序(進程)中,由應用程序提供多個線程執行控制。

每個線程都有他自己的一組CPU寄存器,稱為線程的上下文,該上下文反映了線程上次運行該線程的CPU寄存器的狀態。

指令指針和堆棧指針寄存器是線程上下文中兩個最重要的寄存器,線程總是在進程得到上下文中運行的,這些地址都用於標誌擁有線程的進程地址空間中的內存。

線程可以被搶占(中斷)。

在其他線程正在運行時,線程可以暫時擱置(也稱為睡眠) -- 這就是線程的退讓。

線程可以分為

內核線程:由操作系統內核創建和撤銷。

用戶線程:不需要內核支持而在用戶程序中實現的線程。

python3中的多線程模塊

_thread (為了兼容python2)

threading(推薦使用)

python的多線程使用

參考鏈接

http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/10/11/2720042.html

Python中使用線程有兩種方式:函數或者用類來包裝線程對象。

函數式

_thread模塊(一般不用)

start_new_thread()函數來產生新線程

threading模塊

start_new_thread()函數來產生新線程

currentThread(): 返回當前的線程變量。

enumerate(): 返回一個包含正在運行的線程的list。正在運行指線程啟動後、結束前,不包括啟動前和終止後的線程。

activeCount(): 返回正在運行的線程數量,與len(threading.enumerate())有相同的結果。

threading.Thread類封裝線程

使用方法

一般為自定義一個類,繼承自threading.Thread類,這樣,我們只需實現該類的方法即可。

threading.Thread類中的方法

run(): 用以表示線程活動的方法。

start():啟動線程活動。

join([time]): 當前線程等待Thread對象對應的線程中止。

如thread_a.join()表示將阻塞當前線程直至thread_a線程被調用中止/正常退出/拋出異常/超時。

isAlive(): 返回線程是否活動的。

getName(): 返回線程名。

setName(): 設置線程名。

exit():線程的結束一般依靠線程函數的自然結束;也可以在線程函數中調用thread.exit(),他拋出SystemExit exception,達到退出線程的目的。

threading庫中的線程同步

參考鏈接

http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/10/11/2720042.html

要註意的問題

如果要使用的共享資源是不可變數據類型,則必須加global,將其變為全局變量;如果是可變數據類型,則不用,該數據類型的存儲位於堆中

互斥鎖threading.Lock對象

獲得互斥鎖:lock = threading.Lock()

申請互斥鎖:lock.acquire()

解除互斥鎖:lock.release()

條件變量threading.Condition對象

建立該對象時,會包含創建一個Lock對象

創建條件變量對象:conf = threading.Condition()

申請互斥鎖:conf.acquire()

解除互斥鎖:conf.release()

多個線程等待:conf.wait()

通知所有等待的線程開始工作:conf.notify_all()

通知指定的線程開始工作:conf.notify()

線程計數鎖threading.Semaphore對象

也有申請互斥鎖和解除互斥鎖的兩個方法

線程事件threading.Event對象

類似於無Lock保護的threading.Condition對象

evnetn對象有True和False兩種狀態,wait()會置為false,該進程等待,set()會置為True,從而所有等待狀態的進程開始工作。

創建線程事件對象:event = threading.Event()

多個線程等待:event.wait()

通知所有等待的線程開始工作:event.set()

通知所有event類型的線程等待:event.clear()

適用情景暫時不明確

線程隊列Queue

參考鏈接

http://www.runoob.com/python3/python3-multithreading.html

內容

主要包括FIFO(先入先出)隊列Queue,LIFO(後入先出)隊列LifoQueue,和優先級隊列 PriorityQueue。

這些隊列都實現了鎖原語,能夠在多線程中直接使用,可以使用隊列來實現線程間的同步。

Queue 模塊中的常用方法

Queue.qsize() 返回隊列的大小

Queue.empty() 如果隊列為空,返回True,反之False

Queue.full() 如果隊列滿了,返回True,反之False

Queue.full 與 maxsize 大小對應

Queue.get([block[, timeout]])獲取隊列,timeout等待時間

Queue.get_nowait() 相當Queue.get(False)

Queue.put(item) 寫入隊列,timeout等待時間

Queue.put_nowait(item) 相當Queue.put(item, False)

Queue.task_done() 在完成一項工作之後,Queue.task_done()函數向任務已經完成的隊列發送一個信號

Queue.join() 實際上意味著等到隊列為空,再執行別的操作

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