理解python多線程（python多線程簡明教程）

對于python 多線程的理解，我花了很長時間，搜索的大部份文章都不夠通俗易懂。所以，這里力圖用簡單的例子，讓你對多線程有個初步的認識。

單線程

　　在好些年前的MS-DOS時代，操作系統(tǒng)處理問題都是單任務(wù)的，我想做聽音樂和看電影兩件事兒，那么一定要先排一下順序。

（好吧！我們不糾結(jié)在DOS時代是否有聽音樂和看影的應(yīng)用。^_^）

代碼如下:

from time import ctime,sleep

def music():
for i in range(2):
print "I was listening to music. %s" %ctime()
sleep(1)

def move():
for i in range(2):
print "I was at the movies! %s" %ctime()
sleep(5)

if __name__ == '__main__':
music()
move()
print "all over %s" %ctime()

我們先聽了一首音樂，通過for循環(huán)來控制音樂的播放了兩次，每首音樂播放需要1秒鐘，sleep()來控制音樂播放的時長。接著我們又看了一場電影，

每一場電影需要5秒鐘，因為太好看了，所以我也通過for循環(huán)看兩遍。在整個休閑娛樂活動結(jié)束后，我通過

代碼如下:

print "all over %s" %ctime()

看了一下當前時間，差不多該睡覺了。

運行結(jié)果：

代碼如下:

>>=========================== RESTART ================================
>>>
I was listening to music. Thu Apr 17 10:47:08 2014
I was listening to music. Thu Apr 17 10:47:09 2014
I was at the movies! Thu Apr 17 10:47:10 2014
I was at the movies! Thu Apr 17 10:47:15 2014
all over Thu Apr 17 10:47:20 2014

其實，music()和move()更應(yīng)該被看作是音樂和視頻播放器，至于要播放什么歌曲和視頻應(yīng)該由我們使用時決定。所以，我們對上面代碼做了改造：

代碼如下:

#coding=utf-8
import threading
from time import ctime,sleep

def music(func):
for i in range(2):
print "I was listening to %s. %s" %(func,ctime())
sleep(1)

def move(func):
for i in range(2):
print "I was at the %s! %s" %(func,ctime())
sleep(5)

if __name__ == '__main__':
music(u'愛情買賣')
move(u'阿凡達')

print "all over %s" %ctime()

對music()和move()進行了傳參處理。體驗中國經(jīng)典歌曲和歐美大片文化。

運行結(jié)果：

代碼如下:

>>> ======================== RESTART ================================
>>>
I was listening to 愛情買賣. Thu Apr 17 11:48:59 2014
I was listening to 愛情買賣. Thu Apr 17 11:49:00 2014
I was at the 阿凡達! Thu Apr 17 11:49:01 2014
I was at the 阿凡達! Thu Apr 17 11:49:06 2014
all over Thu Apr 17 11:49:11 2014

多線程

科技在發(fā)展，時代在進步，我們的CPU也越來越快，CPU抱怨，P大點事兒占了我一定的時間，其實我同時干多個活都沒問題的；于是，操作系

統(tǒng)就進入了多任務(wù)時代。我們聽著音樂吃著火鍋的不在是夢想。

　　python提供了兩個模塊來實現(xiàn)多線程thread 和threading ，thread 有一些缺點，在threading 得到了彌補，為了不浪費你和時間，所以我們直

接學(xué)習(xí)threading 就可以了。

繼續(xù)對上面的例子進行改造，引入threadring來同時播放音樂和視頻：

代碼如下:

#coding=utf-8
import threading
from time import ctime,sleep

def music(func):
for i in range(2):
print "I was listening to %s. %s" %(func,ctime())
sleep(1)

def move(func):
for i in range(2):
print "I was at the %s! %s" %(func,ctime())
sleep(5)

threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u'愛情買賣',))
threads.append(t1)
t2 = threading.Thread(target=move,args=(u'阿凡達',))
threads.append(t2)

if __name__ == '__main__':
for t in threads:
t.setDaemon(True)
t.start()

print "all over %s" %ctime()

import threading

首先導(dǎo)入threading 模塊，這是使用多線程的前提。

代碼如下:

threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u'愛情買賣',))
threads.append(t1)

　　創(chuàng)建了threads數(shù)組，創(chuàng)建線程t1,使用threading.Thread()方法，在這個方法中調(diào)用music方法target=music，args方法對music進行傳參。 把創(chuàng)

建好的線程t1裝到threads數(shù)組中。

接著以同樣的方式創(chuàng)建線程t2，并把t2也裝到threads數(shù)組。

代碼如下:

for t in threads:
　　t.setDaemon(True)
　　t.start()

最后通過for循環(huán)遍歷數(shù)組。（數(shù)組被裝載了t1和t2兩個線程）

setDaemon()

　　setDaemon(True)將線程聲明為守護線程，必須在start() 方法調(diào)用之前設(shè)置，如果不設(shè)置為守護線程程序會被無限掛起。子線程啟動后，父線

程也繼續(xù)執(zhí)行下去，當父線程執(zhí)行完最后一條語句print "all over %s" %ctime()后，沒有等待子線程，直接就退出了，同時子線程也一同結(jié)束。

start()

開始線程活動。
運行結(jié)果：

代碼如下:

>>> ========================= RESTART ================================
>>>
I was listening to 愛情買賣. Thu Apr 17 12:51:45 2014 I was at the 阿凡達! Thu Apr 17 12:51:45 2014 all over Thu Apr 17 12:51:45 2014

　從執(zhí)行結(jié)果來看，子線程（muisc 、move ）和主線程（print "all over %s" %ctime()）都是同一時間啟動，但由于主線程執(zhí)行完結(jié)束，所以導(dǎo)致子線程也終止。

繼續(xù)調(diào)整程序：

代碼如下:

...
if __name__ == '__main__':
for t in threads:
t.setDaemon(True)
t.start()

t.join()

print "all over %s" %ctime()

　我們只對上面的程序加了個join()方法，用于等待線程終止。join（）的作用是，在子線程完成運行之前，這個子線程的父線程將一直被阻塞。

　　注意: join()方法的位置是在for循環(huán)外的，也就是說必須等待for循環(huán)里的兩個進程都結(jié)束后，才去執(zhí)行主進程。

運行結(jié)果：

代碼如下:

>>> ========================= RESTART ================================
>>>
I was listening to 愛情買賣. Thu Apr 17 13:04:11 2014 I was at the 阿凡達! Thu Apr 17 13:04:11 2014

I was listening to 愛情買賣. Thu Apr 17 13:04:12 2014
I was at the 阿凡達! Thu Apr 17 13:04:16 2014
all over Thu Apr 17 13:04:21 2014

　　從執(zhí)行結(jié)果可看到，music 和move 是同時啟動的。

　　開始時間4分11秒，直到調(diào)用主進程為4分22秒，總耗時為10秒。從單線程時減少了2秒，我們可以把music的sleep()的時間調(diào)整為4秒。

代碼如下:

...
def music(func):
for i in range(2):
print "I was listening to %s. %s" %(func,ctime())
sleep(4)
...

執(zhí)行結(jié)果：

代碼如下:

>>> ====================== RESTART ================================
>>>
I was listening to 愛情買賣. Thu Apr 17 13:11:27 2014I was at the 阿凡達! Thu Apr 17 13:11:27 2014

I was listening to 愛情買賣. Thu Apr 17 13:11:31 2014
I was at the 阿凡達! Thu Apr 17 13:11:32 2014
all over Thu Apr 17 13:11:37 2014

子線程啟動11分27秒，主線程運行11分37秒。

雖然music每首歌曲從1秒延長到了4 ，但通多程線的方式運行腳本，總的時間沒變化。

本文從感性上讓你快速理解python多線程的使用，更詳細的使用請參考其它文檔或資料。

==========================================================

class threading.Thread()說明：

代碼如下:

class threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

This constructor should always be called with keyword arguments. Arguments are:

　　group should be None; reserved for future extension when a ThreadGroup class is implemented.

　　target is the callable object to be invoked by the run() method. Defaults to None, meaning nothing is called.

　　name is the thread name. By default, a unique name is constructed of the form “Thread-N” where N is a small decimal number.

　　args is the argument tuple for the target invocation. Defaults to ().

　　kwargs is a dictionary of keyword arguments for the target invocation. Defaults to {}.

If the subclass overrides the constructor, it must make sure to invoke the base class constructor (Thread.__init__()) before doing

anything else to the thread.

之前講了多線程的一篇博客，感覺講的意猶未盡，其實，多線程非常有意思。因為我們在使用電腦的過程中無時無刻都在多進程和多線程。我們可以接著之前的例子繼續(xù)講。請先看我的上一篇博客。

　從上面例子中發(fā)現(xiàn)線程的創(chuàng)建是頗為麻煩的，每創(chuàng)建一個線程都需要創(chuàng)建一個tx（t1、t2、...），如果創(chuàng)建的線程多時候這樣極其不方便。下面對通過例子進行繼續(xù)改進：

player.py

代碼如下:

#coding=utf-8
from time import sleep, ctime
import threading

def muisc(func):
for i in range(2):
print 'Start playing： %s! %s' %(func,ctime())
sleep(2)

def move(func):
for i in range(2):
print 'Start playing： %s! %s' %(func,ctime())
sleep(5)

def player(name):
r = name.split('.')[1]
if r == 'mp3':
muisc(name)
else:
if r == 'mp4':
move(name)
else:
print 'error: The format is not recognized!'

list = ['愛情買賣.mp3','阿凡達.mp4']

threads = []
files = range(len(list))

#創(chuàng)建線程
for i in files:
t = threading.Thread(target=player,args=(list[i],))
threads.append(t)

if __name__ == '__main__':
#啟動線程
for i in files:
threads[i].start()
　for i in files:
　　 threads[i].join()

#主線程
print 'end:%s' %ctime()

　　有趣的是我們又創(chuàng)建了一個player()函數(shù)，這個函數(shù)用于判斷播放文件的類型。如果是mp3格式的，我們將調(diào)用music()函數(shù)，如果是mp4格式的我們調(diào)用move()函數(shù)。哪果兩種格式都不是那么只能告訴用戶你所提供有文件我播放不了。

　　然后，我們創(chuàng)建了一個list的文件列表，注意為文件加上后綴名。然后我們用len(list) 來計算list列表有多少個文件，這是為了幫助我們確定循環(huán)次數(shù)。

　　接著我們通過一個for循環(huán)，把list中的文件添加到線程中數(shù)組threads[]中。接著啟動threads[]線程組，最后打印結(jié)束時間。

split()可以將一個字符串拆分成兩部分，然后取其中的一部分。

代碼如下:

>>> x = 'testing.py'
>>> s = x.split('.')[1]
>>> if s=='py':
print s

py

運行結(jié)果：

代碼如下:

Start playing： 愛情買賣.mp3! Mon Apr 21 12:48:40 2014
Start playing： 阿凡達.mp4! Mon Apr 21 12:48:40 2014
Start playing： 愛情買賣.mp3! Mon Apr 21 12:48:42 2014
Start playing： 阿凡達.mp4! Mon Apr 21 12:48:45 2014
end:Mon Apr 21 12:48:50 2014

現(xiàn)在向list數(shù)組中添加一個文件，程序運行時會自動為其創(chuàng)建一個線程。

繼續(xù)改進例子：

　　通過上面的程序，我們發(fā)現(xiàn)player()用于判斷文件擴展名，然后調(diào)用music()和move() ，其實，music()和move()完整工作是相同的，我們?yōu)槭裁床蛔鲆慌_超級播放器呢，不管什么文件都可以播放。經(jīng)過改造，我的超級播放器誕生了。

super_player.py

代碼如下:

#coding=utf-8
from time import sleep, ctime
import threading

def super_player(file,time):
for i in range(2):
print 'Start playing： %s! %s' %(file,ctime())
sleep(time)

#播放的文件與播放時長
list = {'愛情買賣.mp3':3,'阿凡達.mp4':5,'我和你.mp3':4}

threads = []
files = range(len(list))

#創(chuàng)建線程
for file,time in list.items():
t = threading.Thread(target=super_player,args=(file,time))
threads.append(t)

if __name__ == '__main__':
#啟動線程
for i in files:
threads[i].start()
　　for i in files:
　　 threads[i].join()

#主線程
print 'end:%s' %ctime()

　　首先創(chuàng)建字典list ，用于定義要播放的文件及時長（秒），通過字典的items()方法來循環(huán)的取file和time，取到的這兩個值用于創(chuàng)建線程。

　　接著創(chuàng)建super_player()函數(shù)，用于接收file和time，用于確定要播放的文件及時長。

　　最后是線程啟動運行。運行結(jié)果：

代碼如下:

Start playing： 愛情買賣.mp3! Fri Apr 25 09:45:09 2014
Start playing： 我和你.mp3! Fri Apr 25 09:45:09 2014
Start playing： 阿凡達.mp4! Fri Apr 25 09:45:09 2014
Start playing： 愛情買賣.mp3! Fri Apr 25 09:45:12 2014
Start playing： 我和你.mp3! Fri Apr 25 09:45:13 2014
Start playing： 阿凡達.mp4! Fri Apr 25 09:45:14 2014
end:Fri Apr 25 09:45:19 2014

創(chuàng)建自己的多線程類

代碼如下:

#coding=utf-8
import threading
from time import sleep, ctime

class MyThread(threading.Thread):

def __init__(self,func,args,name=''):
threading.Thread.__init__(self)
self.name=name
self.func=func
self.args=args

def run(self):
apply(self.func,self.args)

def super_play(file,time):
for i in range(2):
print 'Start playing： %s! %s' %(file,ctime())
sleep(time)

list = {'愛情買賣.mp3':3,'阿凡達.mp4':5}

#創(chuàng)建線程
threads = []
files = range(len(list))

for k,v in list.items():
t = MyThread(super_play,(k,v),super_play.__name__)
threads.append(t)

if __name__ == '__main__':
#啟動線程
for i in files:
threads[i].start()
　　for i in files:
　　 threads[i].join()

#主線程
print 'end:%s' %ctime()

MyThread(threading.Thread)

創(chuàng)建MyThread類，用于繼承threading.Thread類。

__init__()

使用類的初始化方法對func、args、name等參數(shù)進行初始化。

apply()

　　apply(func [, args [, kwargs ]]) 函數(shù)用于當函數(shù)參數(shù)已經(jīng)存在于一個元組或字典中時，間接地調(diào)用函數(shù)。args是一個包含將要提供給函數(shù)的按位置傳遞的參數(shù)的元組。如果省略了args，任何參數(shù)都不會被傳遞，kwargs是一個包含關(guān)鍵字參數(shù)的字典。

apply() 用法：

代碼如下:

#不帶參數(shù)的方法
>>> def say():
print 'say in'

>>> apply(say)
say in

#函數(shù)只帶元組的參數(shù)
>>> def say(a,b):
print a,b

>>> apply(say,('hello','蟲師'))
hello 蟲師

#函數(shù)帶關(guān)鍵字參數(shù)
>>> def say(a=1,b=2):
print a,b

>>> def haha(**kw):
apply(say,(),kw)

>>> haha(a='a',b='b')
a b

MyThread(super_play,(k,v),super_play.__name__)

由于MyThread類繼承threading.Thread類，所以，我們可以使用MyThread類來創(chuàng)建線程。

運行結(jié)果：

代碼如下:

Start playing： 愛情買賣.mp3! Fri Apr 25 10:36:19 2014
Start playing： 阿凡達.mp4! Fri Apr 25 10:36:19 2014
Start playing： 愛情買賣.mp3! Fri Apr 25 10:36:22 2014
Start playing： 阿凡達.mp4! Fri Apr 25 10:36:24 2014
all end: Fri Apr 25 10:36:29 2014

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