【操作系统知识】python实现多线程

野性酷女 2023-02-24 11:24 23阅读 0赞

## 6. python实现多线程 ##

> 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。线程是操作系统直接支持的执行单元，Python的标准库提供了两个模块\_thread（低级模块）和threading（高级模块），大部分情况下选择用threading模块。

import time
    import threading
    
    # 新线程执行
    def loop(num):
        print(f"线程{threading.current_thread().name}正在运行...")
        n = 0
        while n < num:
            n += 1
            print(f"线程{threading.current_thread().name} >>> {n}")
            time.sleep(1)
        print(f"线程{threading.current_thread().name}结束")
    
    print(f"线程{threading.current_thread().name}正在运行...")
    t = threading.Thread(target=loop, name='LoopThread', args=(5,))  # 通过传参的方式调用局部变量
    t.start()
    t.join()
    print(f"线程{threading.current_thread().name}运行结束.")
    
    # 结果
    '''
    线程MainThread正在运行...
    线程LoopThread正在运行...
    线程LoopThread >>> 1
    线程LoopThread >>> 2
    线程LoopThread >>> 3
    线程LoopThread >>> 4
    线程LoopThread >>> 5
    线程LoopThread结束.
    线程MainThread运行结束.
    '''

> 一个进程中的线程共享相同的内存单元、内存地址空间，可以访问相同的变量和对象，而且他们从同一堆中分配对象，通信、数据交换、同步操作，缺点线程是对全局变量随意修改，可能造成多线程之间对全局变量的混乱（不安全），可以通过传参的方式调用全局变量（不适用可变类型），但是修改次数过多，会有多次线程切换，产生紊乱。

# 给线程加锁，实现线程按顺序执行
    from threading import Thread, Lock
    import time
    
    
    class Task1(Thread):
        def run(self):
            while True:
                if lock1.acquire():  # 获取锁对象
                    print("--Task1--")
                    time.sleep(1)
                    lock2.release()  # 释放锁
    
    
    class Task2(Thread):
        def run(self):
            while True:
                if lock2.acquire():
                    print("--Task2--")
                    time.sleep(1)
                    lock3.release()
    
    
    class Task3(Thread):
        def run(self):
            while True:
                if lock3.acquire():
                    print("--Task3--")
                    time.sleep(1)
                    lock1.release()
    
    
    lock1 = Lock()
    lock2 = Lock()
    lock2.acquire()
    lock3 = Lock()
    lock3.acquire()
    
    t1 = Task1()
    t2 = Task2()
    t3 = Task3()
    t1.start()
    t2.start()
    t3.start()
    
    # 结果
    '''
    --Task1--
    --Task2--
    --Task3--
    --Task1--
    --Task2--
    --Task3--
        .
        .
        .
    '''

> Thread对象的属性和方法

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">属性</th> 
   <th align="left">描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center"></td> 
   <td align="left"><em><strong>****Thread对象数据属性****</strong></em></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>name</code></td> 
   <td align="left">线程名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>ident</code></td> 
   <td align="left">线程的标识符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>daemon</code></td> 
   <td align="left">布尔标志，表示这个线程是否是守护线程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"></td> 
   <td align="left"><em><strong>****Thread对象方法****</strong></em></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>__init__(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, verbose=None, daemon=None)</code></td> 
   <td align="left">实例化一个线程对象，需要有一个可调用的<code>target</code>，以及其参数<code>args</code>或者<code>kwargs</code>。还可以传递<code>name</code>或者<code>group</code>参数，不过后者还未实现。此外，<code>verbose</code>标志也是可选的，而<code>daemon</code>的值将会设定<code>thread.daemon</code>属性/标志。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>start()</code></td> 
   <td align="left">开始执行线程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>run()</code></td> 
   <td align="left">定义线程功能的方法（通常在子类中被应用开发者重写）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>join(timeout=None)</code></td> 
   <td align="left">直至启动线程终止之前一直挂起，除非给出了timeout，否则会一直阻塞</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>getName()</code></td> 
   <td align="left">返回线程名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>setName(name)</code></td> 
   <td align="left">设定线程名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>isAlivel/is_alive()</code></td> 
   <td align="left">布尔标志，表示这个进程是否还存活</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>isDaemon()</code></td> 
   <td align="left">如果是守护线程，则返回True，否则返回False</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>setDaemon(daemonic)</code></td> 
   <td align="left">把线程的守护标志设定为布尔值<code>daemonic</code>（必须在线程<code>start()之前调用</code>）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>