Python：线程

Python的线程是真正的Posix Thread，而不是模拟出来的线程。

Python的标准库提供了两个模块：_thread和threading，_thread是低级模块，threading是高级模块，对_thread进行了封装。绝大多数情况下，我们只需要使用threading这个高级模块。

启动一个线程就是把一个函数传入并创建Thread实例，然后调用start()开始执行：

import time, threading

# 新线程执行的代码:
def loop():
    print(‘thread %s is running...‘ % threading.current_thread().name)
    n = 0
    while n < 5:
        n = n + 1
        print(‘thread %s >>> %s‘ % (threading.current_thread().name, n))
        time.sleep(1)
    print(‘thread %s ended.‘ % threading.current_thread().name)

print(‘thread %s is running...‘ % threading.current_thread().name)
t = threading.Thread(target=loop, name=‘LoopThread‘)
t.start()
t.join()
print(‘thread %s ended.‘ % threading.current_thread().name)

执行结果

thread MainThread is running...
thread LoopThread is running...
thread LoopThread >>> 1
thread LoopThread >>> 2
thread LoopThread >>> 3
thread LoopThread >>> 4
thread LoopThread >>> 5
thread LoopThread ended.
thread MainThread ended.

分析

由于任何进程默认就会启动一个线程，我们把该线程称为主线程，主线程又可以启动新的线程，Python的threading模块有个current_thread()函数，它永远返回当前线程的实例。主线程实例的名字叫MainThread，子线程的名字在创建时指定，我们用LoopThread命名子线程。名字仅仅在打印时用来显示，完全没有其他意义，如果不起名字Python就自动给线程命名为Thread-1，Thread-2……

Lock

多线程和多进程最大的不同在于，多进程中，同一个变量，各自有一份拷贝存在于每个进程中，互不影响，而多线程中，所有变量都由所有线程共享，所以，任何一个变量都可以被任何一个线程修改，因此，线程之间共享数据最大的危险在于多个线程同时改一个变量，把内容给改乱了。

import time, threading

# 假定这是你的银行存款:
balance = 0
lock = threading.Lock()

def change_it(n):
    # 先存后取，结果应该为0:
    global balance
    balance = balance + n
    balance = balance - n

def run_thread(n):
    for i in range(100000):
        lock.acquire() # 先要获取锁:
        try: # 放心地改吧:
            change_it(n)
        finally: # 改完了一定要释放锁:
            lock.release()

t1 = threading.Thread(target=run_thread, args=(5,))
t2 = threading.Thread(target=run_thread, args=(8,))
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print(balance)

分析

两个线程同时一存一取，就可能导致余额不对，你肯定不希望你的银行存款莫名其妙地变成了负数，所以，我们必须确保一个线程在修改balance的时候，别的线程一定不能改。

如果我们要确保balance计算正确，就要给change_it()上一把锁，当某个线程开始执行change_it()时，我们说，该线程因为获得了锁，因此其他线程不能同时执行change_it()，只能等待，直到锁被释放后，获得该锁以后才能改。由于锁只有一个，无论多少线程，同一时刻最多只有一个线程持有该锁，所以，不会造成修改的冲突。创建一个锁就是通过threading.Lock()来实现：

多线程

阅读: 107502

多任务可以由多进程完成，也可以由一个进程内的多线程完成。

我们前面提到了进程是由若干线程组成的，一个进程至少有一个线程。

由于线程是操作系统直接支持的执行单元，因此，高级语言通常都内置多线程的支持，Python也不例外，并且，Python的线程是真正的Posix Thread，而不是模拟出来的线程。

Python的标准库提供了两个模块：_thread和threading，_thread是低级模块，threading是高级模块，对_thread进行了封装。绝大多数情况下，我们只需要使用threading这个高级模块。

启动一个线程就是把一个函数传入并创建Thread实例，然后调用start()开始执行：

import time, threading

# 新线程执行的代码:
def loop():
    print(‘thread %s is running...‘ % threading.current_thread().name)
    n = 0
    while n < 5:
        n = n + 1
        print(‘thread %s >>> %s‘ % (threading.current_thread().name, n))
        time.sleep(1)
    print(‘thread %s ended.‘ % threading.current_thread().name)

print(‘thread %s is running...‘ % threading.current_thread().name)
t = threading.Thread(target=loop, name=‘LoopThread‘)
t.start()
t.join()
print(‘thread %s ended.‘ % threading.current_thread().name)

执行结果如下：

thread MainThread is running...
thread LoopThread is running...
thread LoopThread >>> 1
thread LoopThread >>> 2
thread LoopThread >>> 3
thread LoopThread >>> 4
thread LoopThread >>> 5
thread LoopThread ended.
thread MainThread ended.

由于任何进程默认就会启动一个线程，我们把该线程称为主线程，主线程又可以启动新的线程，Python的threading模块有个current_thread()函数，它永远返回当前线程的实例。主线程实例的名字叫MainThread，子线程的名字在创建时指定，我们用LoopThread命名子线程。名字仅仅在打印时用来显示，完全没有其他意义，如果不起名字Python就自动给线程命名为Thread-1，Thread-2……

Lock

多线程和多进程最大的不同在于，多进程中，同一个变量，各自有一份拷贝存在于每个进程中，互不影响，而多线程中，所有变量都由所有线程共享，所以，任何一个变量都可以被任何一个线程修改，因此，线程之间共享数据最大的危险在于多个线程同时改一个变量，把内容给改乱了。

来看看多个线程同时操作一个变量怎么把内容给改乱了：

import time, threading

# 假定这是你的银行存款:
balance = 0

def change_it(n):
    # 先存后取，结果应该为0:
    global balance
    balance = balance + n
    balance = balance - n

def run_thread(n):
    for i in range(100000):
        change_it(n)

t1 = threading.Thread(target=run_thread, args=(5,))
t2 = threading.Thread(target=run_thread, args=(8,))
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print(balance)

我们定义了一个共享变量balance，初始值为0，并且启动两个线程，先存后取，理论上结果应该为0，但是，由于线程的调度是由操作系统决定的，当t1、t2交替执行时，只要循环次数足够多，balance的结果就不一定是0了。

原因是因为高级语言的一条语句在CPU执行时是若干条语句，即使一个简单的计算：

balance = balance + n

也分两步：

  1. 计算balance + n，存入临时变量中；
  2. 将临时变量的值赋给balance。

也就是可以看成：

x = balance + n
balance = x

由于x是局部变量，两个线程各自都有自己的x，当代码正常执行时：

初始值 balance = 0

t1: x1 = balance + 5 # x1 = 0 + 5 = 5
t1: balance = x1     # balance = 5
t1: x1 = balance - 5 # x1 = 5 - 5 = 0
t1: balance = x1     # balance = 0

t2: x2 = balance + 8 # x2 = 0 + 8 = 8
t2: balance = x2     # balance = 8
t2: x2 = balance - 8 # x2 = 8 - 8 = 0
t2: balance = x2     # balance = 0

结果 balance = 0

但是t1和t2是交替运行的，如果操作系统以下面的顺序执行t1、t2：

初始值 balance = 0

t1: x1 = balance + 5  # x1 = 0 + 5 = 5

t2: x2 = balance + 8  # x2 = 0 + 8 = 8
t2: balance = x2      # balance = 8

t1: balance = x1      # balance = 5
t1: x1 = balance - 5  # x1 = 5 - 5 = 0
t1: balance = x1      # balance = 0

t2: x2 = balance - 8  # x2 = 0 - 8 = -8
t2: balance = x2   # balance = -8

结果 balance = -8

究其原因，是因为修改balance需要多条语句，而执行这几条语句时，线程可能中断，从而导致多个线程把同一个对象的内容改乱了。

两个线程同时一存一取，就可能导致余额不对，你肯定不希望你的银行存款莫名其妙地变成了负数，所以，我们必须确保一个线程在修改balance的时候，别的线程一定不能改。

如果我们要确保balance计算正确，就要给change_it()上一把锁，当某个线程开始执行change_it()时，我们说，该线程因为获得了锁，因此其他线程不能同时执行change_it()，只能等待，直到锁被释放后，获得该锁以后才能改。由于锁只有一个，无论多少线程，同一时刻最多只有一个线程持有该锁，所以，不会造成修改的冲突。创建一个锁就是通过threading.Lock()来实现：

balance = 0
lock = threading.Lock()

def run_thread(n):
    for i in range(100000):
        # 先要获取锁:
        lock.acquire()
        try:
            # 放心地改吧:
            change_it(n)
        finally:
            # 改完了一定要释放锁:
            lock.release()

当多个线程同时执行lock.acquire()时，只有一个线程能成功地获取锁，然后继续执行代码，其他线程就继续等待直到获得锁为止。

获得锁的线程用完后一定要释放锁，否则那些苦苦等待锁的线程将永远等待下去，成为死线程。所以我们用try...finally来确保锁一定会被释放。

锁的好处就是确保了某段关键代码只能由一个线程从头到尾完整地执行，坏处当然也很多，首先是阻止了多线程并发执行，包含锁的某段代码实际上只能以单线程模式执行，效率就大大地下降了。其次，由于可以存在多个锁，不同的线程持有不同的锁，并试图获取对方持有的锁时，可能会造成死锁，导致多个线程全部挂起，既不能执行，也无法结束，只能靠操作系统强制终止。

多核CPU

时间： 2024-10-03 04:16:28

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一.线程创建 1 #方法一:将要执行的方法作为参数传给Thread的构造方法 2 import threading 3 import time 4 5 def show(arg): 6 time.sleep(2) 7 print('thread' + str(arg)) 8 9 for i in range(10): 10 t = threading.Thread(target=show,args=(i,)) 11 time.sleep(2) 12 t.start() 13 14 #方法2:从T

[python] 线程简介

参考:http://www.cnblogs.com/aylin/p/5601969.html 我是搬运工,特别感谢张岩林老师! python 线程与进程简介 进程与线程的历史 我们都知道计算机是由硬件和软件组成的.硬件中的CPU是计算机的核心,它承担计算机的所有任务. 操作系统是运行在硬件之上的软件,是计算机的管理者,它负责资源的管理和分配.任务的调度. 程序是运行在系统上的具有某种功能的软件,比如说浏览器,音乐播放器等. 每次执行程序的时候,都会完成一定的功能,比如说浏览器帮我们打开网页,为了

python线程详解

#线程状态 #线程同步(锁)#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. #threading模块#常用方法:'''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,不包含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.en

Python线程指南(转)

1. 线程基础 1.1. 线程状态 线程有5种状态,状态转换的过程如下图所示: 1.2. 线程同步(锁) 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

【转】Python线程同步机制: Locks, RLocks, Semaphores, Conditions, Events和Queues

Python线程同步机制: Locks, RLocks, Semaphores, Conditions, Events和Queues | Comments 翻译自Laurent Luce的博客原文名称:Python threads synchronization: Locks, RLocks, Semaphores, Conditions, Events and Queues原文连接:http://www.laurentluce.com/posts/python-threads-synchron

我对python线程池的理解

#!/usr/bin/env pythonfrom Queue import Queuefrom threading import Threadimport randomimport time def person(i,q):    while True:  #这个人一直处与可以接活干的状态        q.get()        print "Thread",i,"do_job"        time.sleep(random.randint(1,5))#每

python线程、进程、协程

进程与线程之间的定义 计算机是由硬件和软件组成的.硬件中的CPU是计算机的核心,它承担计算机的所有任务. 操作系统是运行在硬件之上的软件,是计算机的管理者,它负责资源的管理和分配.任务的调度. 程序是运行在系统上的具有某种功能的软件,比如说浏览器,音乐播放器等. 每次执行程序的时候,都会完成一定的功能,比如说浏览器帮我们打开网页,为了保证其独立性,就需要一个专门的管理和控制执行程序的数据结构——进程控制块. 进程就是一个程序在一个数据集上的一次动态执行过程. 进程一般由程序.数据集.进程控制块三

初学python线程(转)

引言 对于 Python 来说,并不缺少并发选项,其标准库中包括了对线程.进程和异步 I/O 的支持.在许多情况下,通过创建诸如异步.线程和子进程之类的高层模块,Python 简化了各种并发方法的使用.除了标准库之外,还有一些第三方的解决方案,例如 Twisted.Stackless 和进程模块.本文重点关注于使用 Python 的线程,并使用了一些实际的示例进行说明.虽然有许多很好的联机资源详细说明了线程 API,但本文尝试提供一些实际的示例,以说明一些常见的线程使用模式. 全局解释器锁 (G

Python 线程(threading) 进程(multiprocessing)

*:first-child { margin-top: 0 !important; } body>*:last-child { margin-bottom: 0 !important; } /* BLOCKS =============================================================================*/ p, blockquote, ul, ol, dl, table, pre { margin: 15px 0; } /* HEAD

指定Python线程数目

可以通过threading.semaphore()来指定并行运行的Python线程的数目. #!/usr/bin/python2.7 #File: threadsNum.py #Author: lxw #Time: 2014-09-07 #Usage: Demonstration for control the number of threads. import threading from myThread import MyThread from time import sleep def