python线程基础

发布时间:2019-09-20 07:36:53编辑:auto阅读(1493)

    一 基本概念

    1 并行和并发

    1 并行,parallel

    同时做某些事,可以互不干扰的同一时刻做几件事
    如高速公路上的车道,同一时刻,可以有多个互不干扰的车运行
    在同一时刻,每条车道上可能同时有车辆在跑,是同时发生的概念

    2 并发,concurrency

    也是同时做某事,但强调的是同一时段做了几件事。
    并行是可以解决并发问题的。

    2 并发的解决

    1 队列,缓冲区

    队列:排队就是队列,先进先出,解决了资源使用的问题。
    缓冲区:排程的队列,其实就是一个缓冲地带,就是缓冲区
    优先队列:对比较重要的事进行及时的处理,此处就是优先队列

    2 争抢

    只开一个窗口,有可能没秩序,也就是谁挤进去就给谁打饭
    挤到窗口的人占据窗口,直到达到饭菜离开,其他人继续争抢,会有一个人占据窗口,可以视为锁定窗口,窗口就不能为其他人提供服务了,这是一种锁机制,抢到资源就上锁,排他性锁,其他人只能等候

    争抢也是一种高并发解决方案,但是,不好,因为有人可能长时间抢不到。

    3 预处理

    一种提前加载用户需要的数据的思路,如预热,预加载等,缓存中常用
    缓存的思想就是将数据直接拿到,进行处理。

    4 并行

    可通过购买更多的服务器,或开多线程,进行实现并行处理,来解决并发问题,这些都是水平扩展,

    5 提速

    提高单个CPU性能,或者单个服务器安装更多的CPU,但此和多个服务器相比成本较高

    6 消息中间件

    通过中间的缓冲器来解决并发问题,如rabbitmq,activemq,rocketmq,kafka 等,CDN也算是一种

    3 进程和线程概念

    1 进程和线程

    在实现了线程的操作系统中,线程是操作系统能够运算调度的最小单位,他被包含在进程中,是进程中的实际运作单位,一个程序的执行实例就是一个进程


    进程(process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础

    2 进程和线程的关系

    程序是源代码编译后的文件,而这些文件存放在磁盘上,当程序被操作系统加载到内存中,就是进程,进程中存放着指令和数据(资源),它也是线程的容器。


    Linux进程有父进程,子进程,windows中进程之间是平等关系


    线程有时候被称为轻量级进程(LWP),是程序执行的最小单元,一个标准的线程由线程ID,当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成

    3 进程,线程的理解

    现代操作系统提出进程的概念,每一个进程都认为自己独占所有计算机硬件资源,进程就是独立王国,进程间不能随便共享数据
    线程就是省份,同一个进程内的线程可以共享进程的资源,每一个线程拥有自己独立的堆栈。

    4 python中的进程和线程

    进程会启动一个解释器进程,线程共享一个解释器进程

    两个解释器进程之间是没有任何关系的,不同进程之间是不能随便交互数据的
    大多数数据都是跑在主线程上的

    4 线程的状态

    1 概述

    1 运行态: 该时刻,该线程正在占用CPU资源
    2 就绪态:可随时转换成运行态,因为其他线程正在运行而暂停,该线程不占CPU
    3 阻塞态: 除非外部某些事情发生,否则线程不能运行
    4 终止: 线程完成,或退出,或被取消

    2 线程状态转换

    python线程基础

    先创建进程,然后再创建一个线程
    等待资源的运行
    阻塞不能直接进入运行状态,必须先进入就绪状态
    运行中的线程是可以被取消的

    二 python线程开发

    1 Thread类

    签名

    def __init__(self, group=None, target=None, name=None,
                     args=(), kwargs=None, *, daemon=None):

    参数名及含义:
    target:线程调用的对象,就是目标函数
    name:为线程起名字(不同线程的名字可以重复,主要是通过线程TID进行区分的)
    args:为目标函数传递参数,元祖
    kwargs: 为目标函数关键字传参,字典

    2 实例

    1 基本创建

    实例如下

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    def  test():
        for i in range(5):
            print (i)
        print ('Thread over')
    
    # 实例化一个线程
    t=threading.Thread(target=test)
    t.start() # 启动一个线程

    python线程基础

    随着函数的执行完成,线程也就结束了,子线程不结束,则主线程一直存在,此时的主线程是等待状态


    通过threading.Thread创建一个线程对象,target是目标函数,name可以指定名称,但是线程没有启动,需要调用start方法。
    线程之所以能执行函数,是因为线程中就是执行代码,而最简单的封装就是哈函数,所以还是函数调用。


    函数执行完成,线程就退出了,如果不让线程退出,则需要使用死循环

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    def  test():
        for i in range(5):
            print (i)
        print ('Thread over')
    
    # 实例化一个线程
    t=threading.Thread(target=test,name='test1')
    t.start() # 启动一个线程
    t=threading.Thread(target=test,name='test2')
    t.start() # 启动一个线程
    
    # 上述两个线程是并行处理,如果是一个CPU,则是假的平衡

    结果如下

    python线程基础

    2 线程退出

    python中没有提供线程退出的方式,线程在下面情况时退出、
    1 线程函数内语句执行完毕
    2 线程函数中抛出未处理的异常

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    def  test():
        count=0
        while True:
            count+=1
            if  count==3:
                raise Exception('NUMBER')
            print (count)
    # 实例化一个线程
    t=threading.Thread(target=test,name='test1')
    t.start() # 启动一个线程

    异常导致的线程退出

    python线程基础

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    def  test():
        count=0
        while True:
            count+=1
            if  count==3:
                raise Exception('NUMBER')
            print (count)
    def test1():
        for i in range(5):
            time.sleep(0.1)
            print ('test1',i)
    # 实例化一个线程
    t=threading.Thread(target=test,name='test')
    t.start() # 启动一个线程
    t=threading.Thread(target=test1,name='test1')  #此处启用一个线程,看上述线程能否影响该线程的运行情况
    t.start()

    结果如下

    python线程基础

    python中线程没有优先级,没有线程组的概念,也不能被销毁,停止,挂起,也就没有恢复,中断了,上述的一个线程的异常不能影响另一个线程的运行,另一个线程的运行是因为其函数运行完成了

    3 线程传参

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    def  test(count):
        while True:
            count+=1
            if  count==5:
                raise Exception('NUMBER')
            print (count)
    # 实例化一个线程
    t=threading.Thread(target=test,name='test',args=(0,))  #此处必须是元祖类型,否则会报错 
    t.start() # 启动一个线程

    python线程基础

    4 线程相关属性

    current_thread() 返回当前线程对象
    main_thread() 返回主线程对象
    active_count() 当前处于alive状态的线程个数
    enumerate() 返回所有活着的线程的列表,不包括已经终止的线程和未开始的线程
    get_ident() 返回当前线程的ID,非0整数

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    def  test(count):
        while True:
            print ("当前线程对象为{}当前处于活动的线程个数为{}".format(threading.current_thread(),threading.active_count()))
            count+=1
            if  count==5:
                break
            print (count)
        print('当前活着的线程列表为:', threading.enumerate())
    
    # 实例化一个线程
    t=threading.Thread(target=test,name='test',args=(0,))  #此处必须是元祖类型,否则会报错
    t.start() # 启动一个线程
    print ('当前活着的线程列表为:',threading.enumerate())
    
    print ('当前处于活动的线程个数为{} ,当前主线程为{},当前线程ID为{}'.format(threading.active_count(),threading.main_thread(),threading.get_ident()))
    

    结果如下

    python线程基础

    其线程的执行不是顺序的,其调用取决于CPU的调度规则,而主线程在子线程所有子线程退出之前都是active状态。

    5 线程实例的属性和方法(getname和setname)

    name : 线程的名字,只是一个标识,其可以重名,getname() 获取,setname()设置这个名词

    ident:线程ID,其是非0整数,线程启动后才会有ID,否则为None,线程退出,此ID依旧可以访问,此ID可以重复使用
    is_alive() 返回线程是否活着

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    def  test(count):
        while True:
            count+=1
            if  count==5:
                break
            print (count)
        print ('当前线程name 为{},ID 为{}'.format(threading.current_thread().name,threading.current_thread().ident))
    
    # 实例化一个线程
    t=threading.Thread(target=test,name='test',args=(0,))  #此处必须是元祖类型,否则会报错
    t.start() # 启动一个线程
    print  ('主线程状态',threading.main_thread().is_alive())
    print ('线程状态',threading.current_thread().is_alive())

    结果如下

    python线程基础

    3 start 和run 的区别与联系

    1 基本概述

    start() 启动线程,每一个线程必须且只能被执行一次

    run() 运行线程函数

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('本线程ID为{},主线程ID为{}'.format(threading.current_thread().ident,threading.main_thread().ident))
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.start()

    结果如下

    python线程基础

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('本线程ID为{},主线程ID为{}'.format(threading.current_thread().ident,threading.main_thread().ident))
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.run()
    

    结果如下

    python线程基础

    结论如下:start 方法的调用会产生新的线程,而run的调用是在主线程中运行的,且run的调用只会调用自己的方法,而start 会调用自己和run方法

    2 run 和 start 调用次数问题

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.start()
    time.sleep(3)
    t.start() #再次启用线程

    python线程基础

    上述可知,线程在start是会调用start和run属性运行,且其不能再次启动线程一次。


    调用run方法

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.run()
    time.sleep(3)
    t.run()

    结果如下

    python线程基础

    run 方法也只能调用一次

    3 start和run 合用

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.run()
    time.sleep(3)
    t.start()

    结果如下

    python线程基础

    上述结果表明,run和start的调用不能出现在同一个线程中

    4 解决同一代码中调用问题

    重新构建一个新线程并启动

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.start()
    t=MyThread(target=work,name='w1')
    t.start()

    结果如下

    python线程基础

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.run()
    t=MyThread(target=work,name='w1')
    t.run()

    结果如下

    python线程基础

    5 run 和start 的作用

    注释继承的run方法

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
           # super().run()
    def  work():
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.start()
    t=MyThread(target=work,name='w1')
    t.start()

    结果如下

    python线程基础

    禁用start方法

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import  time
    class MyThread(threading.Thread):  # 自定义一个类,其继承Thread的相关start和run属性
        def start(self) -> None:
            print ('start',self)
            #super().start()
    
        def run(self) -> None:
            print ('run',self)
            super().run()
    def  work():
        print ('test')
    
    t=MyThread(target=work,name='w')
    t.start()
    t=MyThread(target=work,name='w1')
    t.start()

    python线程基础

    结论:start()函数会调用run函数,而run()函数是用来运行函数的,start是创建线程的,在执行start()时run()必不可少,而在运行run()时因为不需要调用start(),因此其是非必须的。


    start 会启用新的线程,其使用可以形成多线程,而run()是在当前线程中调用函数,不会产生新的线程,其均不能多次调用

    4 多线程概述

    一个进程中如果有多个线程,就是多线程,实现一种并发

    线程的调度任务是操作系统完成的

    没有开新的线程,这就是普通的函数调用,所以执行完t1.run(),然后执行t2.run(),这不是多线程

    当使用start方法启动线程时,进程内有多个活动的线程并行工作,就是多线程

    一个进程中至少有一个线程,作为程序的入口,这个线程就是主线程,一个进程至少有一个主线程

    其他线程称为工作线程

    python中的线程没有优先级的概念

    5 线程安全

    1 问题

    此实例需要在ipython 中运行

    python线程基础

    此处的print 会被打断,其中间有空格,此种情况称为线程不安全。
    print 函数的执行分为两步:
    1 打印字符串
    2 换行,就在这之间发生了线程切换,其不安全

    2 解决方式:

    1 通过字符串的拼接来完成

    python线程基础

    2 通过logging模块来处理,其输出过程中是不被打断的

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import logging # 导入日志打印模块
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)  #定义基本级别,默认是WARNING,此处修改为INFO 
    def woker():
        for  x  in range(10):
            msg="{} is running".format(threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印 
    for x  in range(5):
        t = threading.Thread(target=woker,name="work-{}".format(x)).start()

    结果如下

    python线程基础

    简单测试的时候使用print,在其他应用的时候必须使用logging,其是针对日志打印使用的技术,日志打印过程中是不能被中断的,

    6 daemon 线程和 non-daemon线程

    1 概述

    这里的daemon线程不是Linux中的守护进程


    进程靠线程执行代码,至少一个主线程,其他线程是工作线程
    主线程是第一个启动的线程
    父线程: 如果线程A中启动了一个线程B,A就是B的父线程
    子线程: B就是A的子线程

    在python中,构建线程的时候,可以设置daemon属性,这个属性必须在start方法之前设置好,

    相关源码

    python线程基础

    此处表明。若传入的daemon 不是None,则其表示默认传入的值,否则,及若不传入,则表示使用当前线程的daemon

    主线程是non-daemon线程,及daemon=False

    活着线程的列表的源码

    python线程基础

    此处表示活着的线程列表中一定会包含主线程,

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import logging # 导入日志打印模块
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)  #定义基本级别,默认是WARNING,此处修改为INFO
    def woker():
        for  x  in range(10):
            msg="{} is running".format(threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
    
    threading.Thread(target=woker,name="work-{}".format(0)).start()
    print  ('ending')
    print (threading.enumerate()) #主线程因为其他线程的执行,因此其处于等待状态

    结果如下

    python线程基础

    2 daemon线程

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import logging # 导入日志打印模块
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)  #定义基本级别,默认是WARNING,此处修改为INFO
    def woker():
        for  x  in range(10):
            msg="{} is running".format(threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
    
    threading.Thread(target=woker,name="work-{}".format(0),daemon=True).start() #主线程一般会在一定时间内扫描属性列表,若其中有non-daemon类型
    # 的线程,则会等待其执行完成再退出,若是遇见都是daemon类型线程,则直接退出,
    print  ('ending')
    print (threading.enumerate()) #主线程因为其他线程的执行,因此其处于等待状态

    结果如下

    python线程基础

    上述线程是daemon线程,因此主线程不会等待其完成后再关闭

    3 non-daemon 和 damon

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import logging # 导入日志打印模块
    import time
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)  #定义基本级别,默认是WARNING,此处修改为INFO
    def woker():
        for  x  in range(10):
            msg="{}  {} is running".format(x,threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
            time.sleep(0.5)  #此处配置延迟,检验是否在non-daemon线程执行完成后及会直接关闭的情况
    
    threading.Thread(target=woker,name="work-{}".format(0),daemon=True).start() #主线程一般会在一定时间内扫描属性列表,若其中有non-daemon类型
    # 的线程,则会等待其执行完成再退出,若是遇见都是daemon类型线程,则直接退出,、
    def woker1():
        for  x  in ['a','b','c','d']:
            msg="{}  {} is running".format(x,threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
    
    threading.Thread(target=woker1,name="work-{}".format(0)).start() #主线程一般会在一定时间内扫描属性列表,若其中有non-daemon类型,则不会终止,
    # 此处默认从父线程中获取属性,父线程中是non-daemon,因此此属性会一直运行,上面的会关闭,但不会影响这个
    
    print  ('ending')
    print (threading.enumerate()) #主线程因为其他线程的执行,因此其处于等待状态

    结果如下

    python线程基础

    结果表示,当non-daemon线程执行完成后,不管damon是否执行完成,主线程将直接终止,不会再次运行。

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import logging # 导入日志打印模块
    import time
    def woker1():
        for  x  in ['a','b','c','d']:
            msg="{}  {} is running".format(x,threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
    
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)  #定义基本级别,默认是WARNING,此处修改为INFO
    def woker():
    
        for  x  in range(10):
            msg="{}  {} is running".format(x,threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
            time.sleep(1)  # 此处配置1秒延时,使得主线程看不到孙子线程的non-daemon就关闭
        T3=threading.Thread(target=woker1,name="woker{}".format(10),daemon=False)  #此处启动的线程默认是non-daemon线程,但由于其父线程是daemon
        # 及就是下面的T1线程,当T2线程执行完毕后线程扫描,发现没non-daemon线程,则直接退出,此时将不会继续执行T1 的子线程T3,虽然T3是non-daemon。因为其未启动
        T3.start()
    
    T1=threading.Thread(target=woker,name="work-{}".format(0),daemon=True)#主线程一般会在一定时间内扫描属性列表,若其中有non-daemon类型
    T1.start()
    # 的线程,则会等待其执行完成再退出,若是遇见都是daemon类型线程,则直接退出,
    
    T2=threading.Thread(target=woker1,name="work-{}".format(0)) #主线程一般会在一定时间内扫描属性列表,若其中有non-daemon类型,则不会终止,
    # 此处默认从父线程中获取属性,父线程中是non-daemon,因此此属性会一直运行,上面的会关闭,但不会影响这个
    T2.start()
    print  ('ending')
    print (threading.enumerate()) #主线程因为其他线程的执行,因此其处于等待状态
    

    结果如下

    python线程基础

    可能孙子线程还没起来,主线程只看到了daemon线程。则直接进行关闭,

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import logging # 导入日志打印模块
    import time
    def woker1():
        for  x  in ['a','b','c','d']:
            msg="{}  {} is running".format(x,threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
    
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)  #定义基本级别,默认是WARNING,此处修改为INFO
    def woker():
    
        for  x  in range(10):
            msg="{}  {} is running".format(x,threading.current_thread())
            logging.info(msg)  # 日志打印
            # time.sleep(1)  # 此处配置1秒延时,使得主线程看不到孙子线程的non-daemon就关闭
        T3=threading.Thread(target=woker1,name="woker{}".format(10),daemon=False)  #此处启动的线程默认是non-daemon线程,但由于其父线程是daemon
        # 及就是下面的T1线程,当T2线程执行完毕后线程扫描,发现没non-daemon线程,则直接退出,此时将不会继续执行T1 的子线程T3,虽然T3是non-daemon。因为其未启动
        T3.start()
    
    T1=threading.Thread(target=woker,name="work-{}".format(0),daemon=True)#主线程一般会在一定时间内扫描属性列表,若其中有non-daemon类型
    T1.start()
    # 的线程,则会等待其执行完成再退出,若是遇见都是daemon类型线程,则直接退出,

    结果如下

    python线程基础

    也可能是孙子线程已经起来了,主线程看到了non-daemon线程,因此未直接关闭,而是等待孙子线程执行完成后才进行关闭操作


    相关属性

    daemon 属性 表示线程是否是daemon线程,这个值必须在start()之前设置,否则会引发异常
    isDaemon() 是否是daemon线程
    setDaemon() 设置为daemon线程,必须在start方法之前设置


    总结:

    python中父线程和子线程没有直接的管理关系

    python主线程是否杀掉线程,看的是daemon,若只有daemon,则直接删掉所有线程,自己结束,若还有子线程是non-daemon,则会等待

    如果想让一个线程完整执行,则需要定义non-daemon属性

    daemon 属性,必须在start 之前设置,否则会引发runtimeError异常

    线程具有daemon属性,可以显示设置为True或False,也可以不设置,则去默认值None
    如果不设置daemon,就区当前线程的daemon来设置它

    主线程是non-daemon线程,及daemon=False

    从主线程创建的所有线程不设置daemon属性,则默认都是daemon=False,也就是non-daemon线程

    python程序在没有活着的non-daemon线程运行时推出,也就是剩下的只有daemon线程,主线程才能退出,否则主线程就只能等待。


    应用场景:
    不关心什么时候开始,什么时候结束的时候使用daemon,否则可以使用non-daemon

    Linux的daemon是进程级别的,而python的daemon是线程级别的,其之间没有可比性的

    daemon和non-daemon 启动的时候,需要注意启动的时机。


    简单来说,本来并没有daemon thread,为了简化程序员工作,让他们不去记录和管理那些后台线程,创造了daemon thread 的概念,这个概念唯一的作用就是,当你把一个线程设置为daemon时,它会随着主线程的退出而退出。


    主要应用场景:
    1 后台任务,发送心跳包,监控,这种场景较多。
    2 主线程工作才有用的线程,如主线程中维护了公共资源,主线程已经清理了,准备退出,而工作线程使用这些资源工作也没意义了,一起退出最合适
    3 随时可以被终止的线程

    7 join

    join是标准的线程函数之一,其含义是等待,谁调用join,谁等待

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import logging # 导入日志打印模块
    import time
    def  foo(n):
        for i in range(n):
            print (i)
            time.sleep(0.5)
    t1=threading.Thread(target=foo,args=(10,),daemon=True)
    t1.start()  # 默认情况下,此线程只能执行少量此,一般不能全部执行
    t1.join()  # 通过join方法将原本不能执行完成的线程执行完成了

    结果如下

    python线程基础

    使用join方法,daemon线程执行完成后,主线程才退出,

    join(timeout=None),是线程的标准方法之一。
    timeout参数指定调用者等待多久,没有设置超时,则就一直等到被调用线程结束,调用谁的join方法,就是join谁,谁就要等待。

    一个线程中调用另一个线程的join方法,调用者将被阻塞,直到被调用者线程终止,一个线程可以被join多次

    如果在一个daemon C 线程中,对另一个daemon线程D 使用了join方法,只能说明C要等待D,主线程退出,C和D是否结束,也不管他们谁等待谁,都要被杀掉。

    join 方法,支持使用等待,但其会导致多线程变成单线程,其会影响正常的运行,因此一般会将生成的线程加入到列表中,进行遍历得到对应线程进行计算。

    8 threading.local 类

    python 提供了threading.local 类,将这个实例化得到一个全局对象,但是不同的线程,这个对象存储的数据其他线程看不到

    1 局部变量

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import time
    def  worker():
        x=0  # 此处是局部变量
        for i in range(10):
            time.sleep(0.0001)
            x+=1
        print (threading.current_thread(),x)
    for i in range(10):
        threading.Thread(target=worker).start()

    结果如下

    python线程基础

    2 全局变量

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import time
    x = 0  # 此处是一个全局变量
    def  worker():
        for i in range(10):
            global x
            time.sleep(0.0001)
            x+=1
        print (threading.current_thread(),x)
    for i in range(10):
        threading.Thread(target=worker).start()

    结果如下

    python线程基础

    局部变量本身具有隔离效果,一旦变成全局变量,则所有的线程都将能够访问和修改。

    3 使用类处理

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import time
    class  A:
        def __init__(self,x):
            self.x=x
    a=A(0)
    def  worker():
        for i in range(100):
            a.x=0
            time.sleep(0.0001)
            a.x+=1
        print (threading.current_thread(),a.x)
    for i in range(10):
        threading.Thread(target=worker).start()

    结果如下

    python线程基础

    其不同线程的TID是不同的,可通过不同线程的TID进行为键,其结果为值,便可解决此种乱象

    4 threading.local

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import time
    a=threading.local()  # 做到隔离,通过TID进行数据的隔离处理不同线程的不同数值问题
    def  worker():
        a.x = 0
        for i in range(100):
            time.sleep(0.0001)
            a.x+=1
        print (threading.current_thread(),a.x)
    for i in range(10):
        threading.Thread(target=worker).start()

    结果如下

    python线程基础

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import time
    a=threading.local()  # 做到隔离,通过TID进行数据的隔离处理不同线程的不同数值问题
    def  worker():
        a.x = 0
        for i in range(100):
            time.sleep(0.0001)
            a.x+=1
        print (threading.current_thread(),a.x)
        print (threading.get_ident(),a.__dict__) #此处打印线程TID和字典
    for i in range(10):
        threading.Thread(target=worker).start()

    结果如下

    python线程基础

    5 源代码

    python线程基础
    python线程基础

    self.key 是 前面的加上id
    通过字典实现,线程ID的地址是唯一的,但跨进程的线程ID 不一定是相同的

    进程中的线程地址可能是一样的。每一个进程都认为自己是独占资源的,但不一定就是 。

    6 实践

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import time
    X='abc'
    ctx=threading.local()
    ctx.x=123
    def work():
        print (X)
        print (ctx)
        print (ctx.x)  #此时的字典中ctx此ctx.x属性,因此其不能打印,其是在线程内部,每个dict对应的值都是独立的
        print ('end')
    threading.Thread(target=work).run()  # 此处是本地线程调用,则不会影响
    threading.Thread(target=work).start()

    结果如下

    python线程基础

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import time
    X='abc'
    ctx=threading.local()
    ctx.x=123
    def work():
        print (X)
        print (ctx)
        ctx.x=100 #内部线程中定义一个局部变量,则可以执行和被调用
        print (ctx.x)  #此时的ctx 无此属性,因此其不能打印,其是在线程内部,
        print ('end')
    threading.Thread(target=work).run()  # 此处是本地线程调用,则不会影响
    threading.Thread(target=work).start()

    结果如下

    python线程基础

    7 结论

    threading.local类构件了一个大字典,其元素的每一线程实例的地址为Key和线程的引用线程单独的字典的映射(栈),通过threading.local 实例就可以在不同的线程中,安全的使用线程独有的数据,做到了线程间数据的隔离,如同本地变量一样

    8 延迟执行Timter

    1 源码

    python线程基础

    上述可看到,其第一个字段便是时间

    2 基本实例

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import datetime
    start_time=datetime.datetime.now()
    
    def  add(x,y):
        print   (x+y)
        print("函数执行时间为{}".format((datetime.datetime.now() - start_time).total_seconds()))
    
    t=threading.Timer(3,add,args=(3,4))
    t.start()  #此处会延迟3秒执行

    结果如下

    python线程基础

    此处是延迟执行线程,而不是延迟执行函数,本质上还是线程

    3 t.cancel() 线程的删除

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import datetime
    import time
    def  add(x,y):
        print   (x+y)
    t=threading.Timer(6,add,args=(3,4)) # 此处表示6秒后出结果
    t.start()
    time.sleep(5) 
    t.cancel() #线程被删除

    只要是没真正执行的线程,都能够被cancel删除

    python线程基础

    #!/usr/bin/poython3.6
    #conding:utf-8
    import  threading
    import datetime
    import time
    def  add(x,y):
        time.sleep(5)
        print   (x+y)
    t=threading.Timer(6,add,args=(3,4)) # 此处表示6秒后出结果
    t.start()
    time.sleep(10)
    t.cancel()

    结果如下
    python线程基础

    start方法后,timer对象会处于等待状态,等待interval之后,开始执行function函数,如果在执行函数之前等待阶段,使用了cancel方法,就会跳过执行函数结束。
    如果线程已经开始执行了,则cancel就没有任何效果了

    4 总结

    Timer是线程Thread的子类,就是线程类,具有线程的能力和特征
    它的实例是能够延迟执行目标函数的线程,在真正的执行目标函数之前,都可以cancel它 。

关键字

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