线程模块threading

线程 -Threading模块 -使用和进程基本相似

• 多线程中是可以input的

• 在使用的过程中从用户层面上并没有感觉到和进程的差别，但是有本质差别

• 执行代码的最小单元

• 每一个进程至少有一个线程，这个线程是主线程

• 一个进程内的所有线程之间的数据是共享的

  启动多线程

  from threading import Thread
  import time

  def func(i):
  time.sleep(1)
  print(i)

  for i in range(10):
  t = Thread(target=func, args=(i,))
  t.start()
  print('这是主线程执行的')
  #结果
  这是主线程执行的
  0
  2
  1
  3
  4
  5
  9
  8
  6
  7 #这里的十个数字是几乎同时被输出，说明是个线程并发

• 面向对象的形式启动线程

  用面向对象的方法开启新的线程

  from threading import Thread
  class MyThread(Thread): #继承Thread类
  def init(self, arg): #重写__init__方法，用于给这个类传参
  super().init() #继承父类的__init__方法
  self.arg = arg #将自己的参数赋给对象

  def run(self):
  '''objece.start()直接调用这个方法'''
  self.methond()

  def methond(self):
  '''这个类中的其他方法'''
  print(self.arg)

进程|主线程|子线程

• 进程是最小的内存分配单位
• 线程是操作系统调度的最小单位
• 线程被cpu执行了
• 进程中可以有多个线层，至少一个主线程
• 主线程
• 子线程
  • 子线程的数据储存在栈中
• 全局变量global n线程共享

线程锁 -这是解释语言的一个不可避免的问题

• 全局解释器锁 -锁的是线程
  • 同一时刻只能有一个线程访问cpu

进程和线程的效率对比 -线程快

from multiprocessing import Process
from threading import Thread
import time

def cal_num(i):
i += 1

if name == 'main':
p_list = []
start = time.time()
for i in range(100): #创建100个进程执行计算
p = Process(target=cal_num, args=(i, ))
p.start()
p_list.append(p)
for i in p_list:
i.join()
end = time.time()
t1 = end - start

start = time.time()
t_list = []
for i in range(100):
t = Thread(target=cal_num, args=(i,))
t.start()
t_list.append(t)
for i in t_list:
i.join()
end = time.time()
t2 = end - start
print('100个进程消耗时间{} \n 100个线程消耗时间{}'.format(t1, t2))
#结果
100个进程消耗时间0.19627618789672852
100个线程消耗时间0.009418964385986328

线程中的其他方法 -threading.方法名()

• threading.current_thread() 所有进程的情况
• .get_ident() 查看进程的id
• .active_count() 查看活跃进程的数量
• .enumerate() 所有的进程情况放进一个列表中

守护线程 -守护线程和进程的区别

• 将子线程设置成守护线程，守护线程将在主线程代码执行结束且其他线程执行结束后结束
• 但是守护进程是在主进程结束之后结束，不等待其他子进程是否结束

线程锁 -Lock()和RLock

科学家吃面模型 -死锁模型

• Lock()的死锁现象
• Lock()互斥锁，只有一把钥匙
• RLock()递归锁，只要拿到一把，就等于拿到一串，必须等一串全部归还下个线程才能继续拿钥匙

  • 死锁情况

    死锁情况

    from threading import Thread,Lock
    from time import sleep
    #死锁情况
    from threading import Thread,Lock,RLock
    from time import sleep

    mt_lock = Lock()
    cz_lock = Lock()
    def miantao():
    mt_lock.acquire()
    print('拿到面条了')
    sleep(1)
    cz_lock.acquire()
    print('拿到叉子了')
    print('吃面')
    mt_lock.release()
    cz_lock.release()

    def chazi():
    cz_lock.acquire()
    print('拿到叉子了')
    sleep(1)
    mt_lock.acquire()
    print('拿到面条了')
    print('吃面')
    cz_lock.release()
    mt_lock.release()

    th1 = Thread(target=miantao, args=())
    th2 = Thread(target=chazi, args=())
    th1.start()
    th2.start()

  • 解决死锁问题RLock()

    from threading import Thread, Lock, RLock
    from time import sleep

    cz_lock = mt_lock = RLock() #这里创建递归锁
    def miantao():
    mt_lock.acquire()
    print('拿到面条了')
    sleep(1)
    cz_lock.acquire()
    print('拿到叉子了')
    print('吃面')
    mt_lock.release()
    cz_lock.release()

    def chazi():
    cz_lock.acquire()
    print('拿到叉子了')
    sleep(1)
    mt_lock.acquire()
    print('拿到面条了')
    print('吃面')
    cz_lock.release()
    mt_lock.release()

    th1 = Thread(target=miantao, args=())
    th2 = Thread(target=chazi, args=())
    th1.start()
    th2.start()

信号量 -同进程

• 限制一段代码有且只有n个线程同时调用

事件 -同进程

• 创建就为阻塞状态

实例 -链接数据库，以及数据库的可连接的情况

from threading import Thread, Event

e = Event()
def test():
'''检测数据库的连通性'''
info = input('>>')
if info == '1':
e.set()
print('数据库网络连接打开')
else:
print('关闭数据库网络连接')
def connect_q():
'''连接数据库'''
print('等待数据库网络连接')
e.wait()
print('数据库连接成功！')

t1 = Thread(target=test)
t2 = Thread(target=connect_q)
t1.start()
t2.start()

条件 -Condition

• .acquire() #钥匙

• .release() #释放钥匙

• .notify(num) #允许钥匙串有几把钥匙

• .wait() #等待.notify(num)提供钥匙数量

  条件

  from threading import Condition, Thread

  def print_thrad(con, i):
  con.acquire() #这里也有锁
  con.wait()
  print('第{}线程运行了'.format(i))
  con.release()

  num = int(input('>>'))
  con = Condition()

  for i in range(10):
  t = Thread(target=print_thrad, args=(con, i))
  t.start()

  con.acquire() #这里也有锁
  con.notify(num) #前后必须有钥匙和锁
  con.release()

定时器 -Timer()

• 定时开启一个线程

• 用法和Threa()一致

  from threading import Timer

  def func():
  print('两秒时间到了')
  Timer(2, func).start()
  print('呵呵')
  #结果
  呵呵
  两秒时间到了 #子线程两秒后才开启

线程队列 -queue.Queue()

• .put() 放元素
• .put_nowait() #放元素，没有元素报错
• .get() #取出元素
• .get_nowait() #没有元素报错

其他队列模块中的类

先进后出 LifoQueue()

优先级队列 PriorityQueue()