python漸進 執行緒

2021-08-21 10:08:56 字數 3619 閱讀 2880

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而一般的python**執行起來只有乙個程序,所有的語句都是順序執行的。這樣就會很浪費時間。如果有三個操作分別耗時t1,t2,t3,那麼順序執行的時間將會是sum(t1,t2,t3)。如果它們能夠並行執行的話,花費的時間將會是max(t1,t2,t3)。

python提供了執行緒類,在乙個python程序內可以建立多個執行緒,可並行執行多個執行緒。

16.1 執行緒建立和使用

python的執行緒建立有兩種方式,一種通過引數例項化threading.thread類;另外一種是自己繼承threading.thread類,重寫__init__()和run()方法。

先來介紹使用引數例項化乙個threading.thread類。這種方法很簡潔,是推薦的方法。

threading.thread類的例項化需要幾個引數,其中target引數需要傳入乙個可執行的物件,可以是乙個函式,也可以是乙個可執行檔案;而name引數是執行緒的名字;args引數是target物件的引數元組,如果target是乙個函式的話,那麼args需要傳入這個函式的引數;kwargs是target物件的字典引數。

下面我們先定乙個函式,用於作為執行緒的可執行物件。這段**的作用是,隨機生成乙個0到5秒的數字,並且延遲這個隨機時間。如果生成3,那麼就延遲3秒。然後列印出傳入的執行緒名和延遲描述。

def randnum(threadname):

a=random.randint(0,5)

time.sleep(a)

print(threadname+" sleep "+str(a))

from threading import thread

t=thread(target=randnum,name=threadname,args=(threadname,))

thread例項化後並不會啟動執行乙個執行緒,需要使用start()方法執行緒才會啟動執行。使用join()方法可以等待乙個執行緒的結束。可能是正常結束或者出現異常而結束。

一段完整的**如下

from threading import thread

import random

import time

def randnum(threadname):

a=random.randint(0,5)

time.sleep(a)

print(threadname+" sleep "+str(a))

starttime=time.time()

threadlist=

for i in range(5):

threadname="thread"+str(i)

t=thread(target=randnum,name=threadname,args=(threadname,))

t.start()

for t in threadlist:

t.join()

endtime=time.time()

print('total time :'+ str(endtime-starttime))

乙個可能的執行結果是

thread0 sleep 2

thread1 sleep 2

thread4 sleep 3

thread3 sleep 5

thread2 sleep 5

total time :5.00261211395

下面來介紹另外一種使用執行緒的方法。需要自己繼承執行緒類,並且重寫__init__()方法以及run()方法。因為使用執行緒物件的start()來啟動乙個執行緒的時候,start()方法實際上會呼叫run()方法。

我們先來看看**

class mythread(thread):

def __init__(self,threadname):

thread.__init__(self)

self.threadname=threadname

def run(self):

self.randnum(self.threadname)

def randnum(self,threadname):

a=random.randint(0,5)

time.sleep(a)

print(threadname+" sleep "+str(a))

在這段**裡面randnum函式作為類的乙個方法出現,實際上它也可以是乙個外部函式,或者乙個可執行檔案的語句。

run()方法的作用是呼叫了randnum函式。

此時初始化這個執行緒類的語句就很簡單了,因為我們在定義類的時候已經封裝得很好了。

t=mythread(threadname)

from threading import thread

import random

import time

class mythread(thread):

def __init__(self,threadname):

thread.__init__(self)

self.threadname=threadname

def run(self):

self.randnum(self.threadname)

def randnum(self,threadname):

a=random.randint(0,5)

time.sleep(a)

print(threadname+" sleep "+str(a))

starttime=time.time()

threadlist=

for i in range(5):

threadname="thread"+str(i)

t=mythread(threadname)

t.start()

for t in threadlist:

t.join()

endtime=time.time()

print('total time :'+ str(endtime-starttime))

如果想要啟動乙個執行緒,讓它在python退出之後也存在,那麼可以通過thread的setdaemon()來進行設定。

在某些機器上面不支援thread類,那麼可以使用dummy_thread類。這個類不是python內部實現的,是乙個c語言的外部類,因此無法檢測它的狀態。無法對它進行join()。

python的thread類只能夠在乙個cpu核執行,因為python程序鎖的關係。如果要盡多核能力,可以使用multiprocessing類,它可以平衡多核cpu的使用。

執行緒的使用還有很多內容。這個涉及到了作業系統部分的內容。

比如多個執行緒之間可能訪問同乙個資源,比如同乙個檔案,資料庫的同一塊資料等等。此時在同乙個時間可能有多個執行緒進行資料的讀寫,但是資料的儲存空間只有乙個,在這裡就需要多個執行緒排隊訪問了。這需要乙個鎖來控制線程的訪問。這就是執行緒鎖的概念。

比如多個執行緒之間可能需要通訊,乙個執行緒執行完了,可能需要喚起另外乙個執行緒,這個又涉及到了執行緒之間通訊的問題。有時候執行緒a需要等執行緒b的喚起,而執行緒b需要等待執行緒c的喚起,執行緒c又需要等待執行緒a的喚起。這個時候就形成了死鎖。每個執行緒都在等待,無法進行下一步。

這些內容在threading類當中都有體現,但是這裡不進行**。

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