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Python多线程编程(上)多线程创建的几种方法

Python多线程

在编程的日常中,如果遇到大量相同并且重复的计算任务时,我们考虑使用多线程,多线程可以并发的执行程序中的函数,这样就可以更快的利用CPU计算结果,结省时间成本。 Python中创建线程的方法有很多,可以通过thread threading.Thread或是线程池提供的方法来创建线程,这节我们主要讨论如何创建线程。

单线程时的操作

我们定义一些操作,先用单线顺序操作。

import time
def loop():
    print("循环loop1打印时间======",time.ctime())
    time.sleep(3)   
loop()
loop()
print("loop1打印结束时间======",time.ctime())

程序执行结果:

循环loop1打印时间====== Mon Oct 2 07:59:17 2017

循环loop1打印时间====== Mon Oct 2 07:59:20 2017

loop1打印结束时间====== Mon Oct 2 07:59:23 2017

顺序执行程序后,共花掉6秒时间,如果我们可以并发执行这个打印,或许我们能节约一些时间。

thread

thread提供了一些线程创建与操作的方法,但官方文档及各类参考书中均有提到,_thread是一个比较低级的线程操作模块不建使用,这里我们也只是带过。

import _thread
from utils import tn # 导入工具类中计算程序执行时间的函数
def loop():
    print("循环loop1打印时间======",time.ctime())
    time.sleep(3)  
@tn
def main():
    _thread.start_new_thread(loop, ())
    _thread.start_new_thread(loop, ())
    time.sleep(3)
    print("如果上边没有sleep(),程序会没有运行完打印直接退出")
if __name__ == '__main__':
    main()

程序执行结果:

循环loop1打印时间====== Mon Oct 2 14:24:49 2017

循环loop1打印时间====== Mon Oct 2 14:24:49 2017

如果上边没有sleep(),程序会没有运行完打印直接退出

程序运行时间:3.01ms

这次程序的运行我节省了3秒钟的宝贵时间!但也发现了thread模块的一些缺点,比如主线程结束时不会等待其它线程,这将导致程序没有打印结果直接退出了,这是我们不想看到的。 所以,由于thread模块的功能缺陷,通常不推荐使用thread,我们将继续讨论更高级的线程模块threading和其它线程相关模块。

threading模块 Thread类

创建一个Thread实例,其中target这个参数可以接受一个函数. 我们先来试试,代码如下:

import time
import threading
from utils import tn # 导入工具类中计算程序执行时间的函数
def loop1(tname):
    print(tname+"循环loop1打印时间======" + time.ctime())
    time.sleep(2)
@tn
def main():
    print('程序开始执行,耐心等待几秒。')
    threads = []#定义一个线程队列
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=loop1, args=("thread"+str(i),))
        threads.append(t)
    for i in range(5):
        threads[i].start()
    for i in range(5):
        threads[i].join()
if __name__ == '__main__':
    main()

通过继承Thread类派生子类并创建线程的对象,是创建线程的另一种方法:


import time
import threading
from utils import tn # 导入工具类中计算程序执行时间的函数
class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, func, name=''):
        threading.Thread.__init__(self) # 这里必须添加父类的构器方法
        self.func = func
        self.name = name
    #此方法必须实现
    def run(self):
        self.func(self.name)

def loop1(tname):
    print(tname+"循环loop1打印时间======" + time.ctime())
    time.sleep(2)
@tn
def main():
    print('程序开始执行,耐心等待几秒。')
    threads = [] #定义一个线程队列
    for i in range(5):
        t = MyThread(loop1, "thread"+str(i))
        threads.append(t)
    for i in range(5):
        threads[i].start()
    for i in range(5):
        threads[i].join()
if __name__ == '__main__':
    main()

注意:run()此方法必须实现;threading.Thread.__init__(self) 必须添加父类的构器方法

二种方法相比较起来,通过继承Thread类来创建线程的实例更直观灵活一些,通过以上例子的对比来看,多线程并发执行程序要比单线程执行节约很多时间。 关于多线程实例的创建还有其它方法,比如Thread构建方法中target参数也可以传入一个实例,不过个人感觉没有继承Thread类创建的实例更直观些,这里也就不举例了, 另外还可以通过线程池创建一组线程用来执行任务。

threadpool Python线程池

Python3下载安装模块

pip3 install threadpool

用线程池测试一下刚才的打印,代码如下:

import time
import threadpool
from utils import tn # 导入工具类中计算程序执行时间的函数
def loop1(tname):
    print(tname+"循环loop1打印时间======" + time.ctime())
    time.sleep(2)
@tn
def main():
    l = ['11111','22222','33333','44444','55555']
    pool = threadpool.ThreadPool(5)# 创建一个线程池
    requests = threadpool.makeRequests(loop1, l) #传入函数 及函数需要的参数
    [pool.putRequest(req) for req in requests]# 不理角这段代码,猜测是循环创建线程 分配任务。
    pool.wait()#设置池内所有线程等待。

if __name__ == '__main__':
    main()

Python线程的创建方法应该还有很多种,这里就不在介绍了,博主感觉继承Thread类创建实例的方法比较经典可行,代码直观,其次是创建Thread对象传参进去也是简单到家了。 有关Python线程的创建就先聊到这里,稍后再研究一下线程锁,这几天正值国庆节,祝大家玩的开心!

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