Python多线程实例

线程与进程

线程是进程内一个执行单元，也是进程内的可调度实体。

线程与进程的区别：

地址空间，进程独立空间，线程共享进程内的地址空间
资源分配，进程是系统资源调度及分派的基本单位
线程是处理器调度的基本单位
二者均可实现并发

多线程：
线程的划分小，并行的效率高；
多线程共享内存单元，极大地提高了程序运行效率

Python线程模块

Python3支持线程的模块主要有thread和threading两个模块，thread是比较底层的模块，threading是对thread的一个封装的模块，threading比较方便以及好用。

Python3.x通过Threading模块创建新的线程有两种方法：

通过threading.Thread(target=executable Method)，即通过传递给Thread对象一个可执行方法或对象；
继承threading.Thread定义子类并重写run()方法。

第２种方法中，唯一必须重写的方法是run()

(1) 通过threading.Thread() 进行创建多线程，即通过传递给thread对象一个可执行的方法（或对象）

import threading
import time

def target():
    print(threading.current_thread().name, "1")
    time.sleep(2)
    
    print(threading.current_thread().name, "2")
    
# 当前主线程在运行    
print(threading.current_thread().name, "3")

# 开启线程t, 一般按顺序赋予:Thread-1
t = threading.Thread(target=target)
t.start()

# join()是阻塞当前线程，此处的当前线程是主线程，
# 主线程直到Thread-1结束之后才结束, 所以最后结束的是主线程
t.join()

print(threading.current_thread().name, "4")

运行结果：
MainThread 3
Thread-1 1
Thread-1 2
MainThread 4

(2) 通过继承 threading.Thread 定义子类创建多线程
使用 threading 模块创建多线程，直接从 threading.Thread 继承，然后重写__init__() 方法和 run() 方法

import threading
import time

class MyThread(threading.Thread):   #继承父类threading.Thread
    def __init__(self, threadID, name, counter):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.counter = counter

    def run(self):    #把要执行的代码写到run函数里面，线程在创建后会直接运行run
        print("开始运行：" + self.name)
        print(self.name, self.counter, 5)
        print("结束运行：" + self.name)


def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        time.sleep(delay)
        print("%s 进程　在：" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1


#创建新线程
thread_1 = MyThread(1, "Thread-1", 1)
thread_2 = MyThread(2, "Thread-2", 2)

#开启线程
thread_1.start()
thread_2.start()

#等待线程结束
thread_1.join()
thread_2.join()

运行结果：
开始运行：Thread-1
开始运行：Thread-2
Thread-1 1 5
Thread-2 2 5
结束运行：Thread-1
结束运行：Thread-2

这个结果有一定的变化。可以使用线程同步进行控制。

线程同步

如果多个线程共同对某个数据修改，则可能出现不可预料的结果，为了保证数据的正确性，需要对多个线程进行同步。

使用Thread对象的Lock和Rlock可以实现简单的线程同步，这两个对象都有acquire方法和release方法，对于那些需要每次只允许一个线程操作的数据，可以将其操作放到acquire和release方法之间。

需要注意的是，Python有一个GIL（Global Interpreter Lock）机制，任何线程在运行之前必须获取这个全局锁才能执行，每当执行完100条字节码，全局锁才会释放，切换到其他线程执行。

多线程实现同步有四种方法：
１、锁机制
２、信号量
３、条件判断
４、同步队列

１、锁机制实现示例
threading的Lock类，用该类的 acquire 函数进行加锁，用 realease 函数进行解锁

未完待续…

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