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原创 python

Python 多线程是指在同一个进程中，通过多个线程并发执行，以提高程序的并发性和响应性

Python 自带 threading 模块，封装了底层的 _thread 模块

1. 进程和线程

进程和线程

进程: 一个独立运行的程序，有自己的内存空间、数据栈和其他系统资源
线程: 进程中的一个执行单元，共享进程的内存空间和资源。一个进程可以包含多个线程，它们之间共享数据和状态。也是操作系统调度的最小单位

并发与并行

并发: 同一时间段内，多个任务在多个线程之间交替执行。Python 的多线程主要实现并发
并行: 多个任务在多个处理器上同时执行，真正的并行执行

2. threading 模块

2.1 线程创建

使用 threading 模块可以方便地创建和管理线程, 通过 threading.Thread 类创建线程，传入 target 参数指定线程执行的函数，通过 start 方法启动线程，通过 join 方法等待线程执行完成

也就是说，当执行 thread.start() 时，就开始执行函数了

import threading

def print_numbers():
    for i in range(5):
        print(i)

thread = threading.Thread(target=print_numbers)  # 创建线程
thread.start()  # 启动线程
thread.join()  # 等待线程完成

输出: 0 1 2 3 4

2.2 继承的方式创建线程

创建一个自定义线程类，先继承 threading.Thread 类，并重写其 __init__ 方法和 run 方法，在线程启动时，系统会调用 run 方法

import threading
import time

class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, name):
        super().__init__()
        self.name = name

    def run(self):
        print(f"Starting {self.name}")
        for i in range(5):
            print(f"{self.name}: {i}")
        print(f"Exiting {self.name}")
        print(self.is_alive())
thread1 = MyThread("Thread-1")  # 创建线程实例
thread2 = MyThread("Thread-2")

thread1.start()  # 启动线程
time.sleep(3)
thread2.start()
time.sleep(3)

print("thread1: ", thread1.is_alive())
thread1.join()  # 等待线程完成
print("thread1: ", thread1.is_alive())
print("thread2: ", thread2.is_alive())
thread2.join()
print("thread2: ", thread2.is_alive())

print("Exiting Main Thread")

输出如下，首先线程 1 开始执行，然后线程 2 开始执行（在执行 time.sleep(3) 时，thread1 就执行完毕了），最后主线程结束

Starting Thread-1
Thread-1: 0
Thread-1: 1
Thread-1: 2
Thread-1: 3
Thread-1: 4
Exiting Thread-1
True
Starting Thread-2
Thread-2: 0
Thread-2: 1
Thread-2: 2
Thread-2: 3
Thread-2: 4
Exiting Thread-2
True
thread1:  False
thread1:  False
thread2:  False
thread2:  False
Exiting Main Thread

2.3 守护线程

守护线程是指在主线程结束时自动退出的线程。可以通过设置 daemon=True 来创建守护线程。

主线程是只要执行程序就会启动一个主线程执行代码，当主线程结束时，守护线程也会随之结束，而非守护线程在主线程结束时，也会执行直到其执行完毕

import threading
import time

def background_task():
    while True:
        print("Running in the background...")
        time.sleep(1)

daemon_thread = threading.Thread(target=background_task, daemon=True)  # 创建守护线程
daemon_thread.start()  # 启动守护线程
time.sleep(5)  # 主线程等待5秒后结束

输出如下，主线程结束后，守护线程也会结束

Running in the background...
Running in the background...
Running in the background...
Running in the background...
Running in the background...

2.4 threading 类方法

threading 模块提供了一些类方法，用于获取当前线程、获取所有线程、设置线程名称等

判断线程是否存活: threading.is_alive()
获取当前线程: threading.current_thread()

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最后编辑时间为: Dec 19, 2024 12:13 pm