Python多執行緒程式設計,執行緒鎖

摘要： 什麼是執行緒？ 執行緒也是一種多工的程式設計方法，可以利用計算機多核資源完成程式的併發執行。 執行緒又被稱為輕量級程序 執行緒的特徵 ...

• 什麼是執行緒？

  1. 執行緒也是一種多工的程式設計方法，可以利用計算機多核資源完成程式的併發執行。
  2. 執行緒又被稱為輕量級程序

• 執行緒的特徵

  1. 執行緒是計算機多核分配的最小單位
  2. 一個程序可以包含多個執行緒
  3. 執行緒也是一個執行的過程，消耗計算機資源，多個執行緒共享程序的資源和空間
  4. 執行緒的建立刪除消耗的資源都遠遠比程序小
  5. 多個執行緒之間執行互不干擾
  6. 執行緒也有自己的特有屬性 ，比如指令集ID

threading 模組建立執行緒

• t=threading.Thread()

  • 功能：建立執行緒物件

  • 引數

    • name：執行緒名稱，如果為空則為預設值，Tread-1，Tread-2，Tread-3
    • target：執行緒函式
    • args：元組，給執行緒函式按照位置傳參
    • kwargs：字典，給縣城函式按照鍵值傳參

• t.start() ：啟動執行緒，自動執行執行緒函式

• t.join([timeout]) ：回收程序

• t.is_alive() ：檢視執行緒狀態

• t.name() ：檢視執行緒名稱

• t.setName() ：設定執行緒名稱

• t.daemon屬性 ：預設主線成退出不影響分支執行緒繼續執行,如果設定為True則分支執行緒隨著主執行緒一起退出

  • 設定方法

    • t.daemon = True

    • t.setDaemon(Ture)

•  1 #!/usr/bin/env python3
   2 from threading import Thread
   3 from time import sleep
   4 import os
   5 ​
   6 # 建立執行緒函式
   7 def music():
   8sleep(2)
   9print("分支執行緒")
  10 ​
  11 t = Thread(target = music)
  12 # t.start()# ******************************
  13 print("主執行緒結束---------")
  14 ​
  15 '''沒有設定的列印結果
  16 主執行緒結束---------
  17 分支執行緒
  18 '''
  19 ​
  20 '''設定為True列印結果
  21 主執行緒結束---------
  22 '''
  

• threading.currentThread ：獲取當前執行緒物件

@此處程式碼示意子執行緒共享同一個程序內的變數

 1#!/usr/bin/env python3
 2from threading import Thread
 3from time import sleep
 4import os
 5
 6# 建立執行緒函式
 7def music():
 8global a
 9print("a=",a)
10a = 10000
11for i in range(5):
12sleep(1)
13print("1212")
14
15a = 1
16t = Thread(target = music)
17t.start()
18t.join()
19print("主執行緒的a =",a)

建立自己的執行緒類

考察點：類的使用，呼叫父類的__init__ 方法，函式*傳參和**傳參

 1
 2
 3 from threading import Thread
 4 import time
 5 ​
 6 class MyThread(Thread):
 7name1 = 'MyThread-1'
 8def __init__(self,target,args=(), kwargs={}, name = 'MyThread-1'):
 9super().__init__()
10self.name = name
11self.target = target
12self.args = args
13self.kwargs = kwargs
14def run(self):
15self.target(*self.args,**self.kwargs)
16 ​
17 def player(song,sec):
18for i in range(2):
19print("播放 %s：%s"%(song,time.ctime()))
20time.sleep(sec)
21 ​
22 t =MyThread(target = player, args = ('亮亮',2))
23 ​
24 t.start()
25 t.join()
26 ​

執行緒通訊

通訊方法：由於多個執行緒共享程序的記憶體空間，所以執行緒間通訊可以使用全域性變數完成

注意事項：執行緒間使用全域性變數往往要同步互斥機制保證通訊的安全

執行緒同步互斥方法

• event

• e = threading.Event() :建立事件物件

• e.wait([timeout]) ：設定狀態，如果已經設定，那麼這個函式將阻塞，timeout為超時時間

• e.set ：將e變成設定狀態

• e.clear ：刪除設定狀態

import threading
from time import sleep

def fun1():
print("bar拜山頭")
global s
s = "天王蓋地虎"

def fun2():
sleep(4)
global s
print("我把限制解除了")
e.set()# 解除限制，釋放資源

def fun3():
e.wait() # 檢測限制
print("說出口令")
global s
if s == "天王蓋地虎":
print("寶塔鎮河妖，自己人")
else:
print("打死他")
s = "哈哈哈哈哈哈"

# 建立同步互斥物件
e = threading.Event()
# 建立新執行緒
f1 = threading.Thread(target = fun1)
f3 = threading.Thread(target = fun3)
f2 = threading.Thread(target = fun2)
# 開啟執行緒
f1.start()
f3.start()
f2.start()
#準備回收
f1.join()
f3.join()
f2.join()

• lock = threading.Lock() ：建立鎖物件
• lock.acquire() ：上鎖
• lock.release() ：解鎖

也可以用過with 來上鎖

1 with lock:
2...
3...

@需要了解！！！

• Python執行緒的GIL問題（全域性直譯器）：

  python---->支援多執行緒---->同步互斥問題---->加鎖解決---->超級鎖（給直譯器加鎖）---->直譯器同一時刻只能解釋一個執行緒--->導致效率低下

• 後果：

  一個直譯器同一時刻只能解釋執行一個執行緒，所以導致Python執行緒效率低下，但是當遇到IO阻塞時執行緒會主動讓出直譯器，因此Pyhton執行緒更加適合高延遲的IO程式併發

• 解決方案

  • 儘量使用程序完成併發（和沒說一樣）
  • 不適當用C直譯器 （用C# ,JAVA)
  • 儘量使用多種方案組合的方式進行併發操作，執行緒用作高延遲IO

作者：Banlofollow,noindex" target="_blank">

出處：https://www.cnblogs.com/BanL/

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