Python中Thread線程模塊是什么

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)Python中Thread線程模塊是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

threading.Thread

Thread 是threading模塊中最重要的類之一，可以使用它來創(chuàng)建線程。有兩種方式來創(chuàng)建線程：一種是通過繼承Thread類，重寫它的run方法；另一種是創(chuàng)建一個threading.Thread對象，在它的初始化函數(shù)（__init__）中將可調(diào)用對象作為參數(shù)傳入。下面分別舉例說明。

先來看看通過繼承threading.Thread類來創(chuàng)建線程的例子：

#coding=gbk
import threading, time, random
count = 0
class Counter(threading.Thread):
  def __init__(self, lock, threadName):
'''@summary: 初始化對象。
@param lock: 瑣對象。
@param threadName: 線程名稱。
'''
    super(Counter, self).__init__(name = threadName) 
#注意：一定要顯式的調(diào)用父類的初始化函數(shù)。
    self.lock = lock
  def run(self):
'''@summary: 重寫父類run方法，在線程啟動后執(zhí)行該方法內(nèi)的代碼。
'''
    global count
    self.lock.acquire()
    for i in xrange(10000):
      count = count + 1
    self.lock.release()
lock = threading.Lock()
for i in range(5): 
  Counter(lock, "thread-" + str(i)).start()
time.sleep(2)  
#確保線程都執(zhí)行完畢
print count

在代碼中，我們創(chuàng)建了一個Counter類，它繼承了threading.Thread。初始化函數(shù)接收兩個參數(shù)，一個是瑣對象，另一個是線程的名稱。在Counter中，重寫了從父類繼承的run方法，run方法將一個全局變量逐一的增加10000。

在接下來的代碼中，創(chuàng)建了五個Counter對象，分別調(diào)用其start方法。最后打印結(jié)果。這里要說明一下run方法 和start方法: 它們都是從Thread繼承而來的，run()方法將在線程開啟后執(zhí)行，可以把相關(guān)的邏輯寫到run方法中（通常把run方法稱為活動[Activity]。）；start()方法用于啟動線程。

再看看另外一種創(chuàng)建線程的方法：

import threading, time, random
count = 0
lock = threading.Lock()
def doAdd():
'''@summary: 將全局變量count 逐一的增加10000。
'''
  global count, lock
  lock.acquire()
  for i in xrange(10000):
    count = count + 1
  lock.release()
for i in range(5):
  threading.Thread(target = doAdd, args = (), name = 'thread-' + str(i)).start()
time.sleep(2)  
#確保線程都執(zhí)行完畢
print count

在這段代碼中，我們定義了方法doAdd，它將全局變量count 逐一的增加10000。然后創(chuàng)建了5個Thread對象，把函數(shù)對象doAdd 作為參數(shù)傳給它的初始化函數(shù)，再調(diào)用Thread對象的start方法，線程啟動后將執(zhí)行doAdd函數(shù)。這里有必要介紹一下threading.Thread類的初始化函數(shù)原型：

def __init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

　　參數(shù)group是預(yù)留的，用于將來擴展；

　　參數(shù)target是一個可調(diào)用對象（也稱為活動[activity]），在線程啟動后執(zhí)行；

　　參數(shù)name是線程的名字。默認(rèn)值為“Thread-N“，N是一個數(shù)字。

　　參數(shù)args和kwargs分別表示調(diào)用target時的參數(shù)列表和關(guān)鍵字參數(shù)。

Thread類還定義了以下常用方法與屬性：

Thread.getName()
Thread.setName()
Thread.name

用于獲取和設(shè)置線程的名稱。

Thread.ident

獲取線程的標(biāo)識符。線程標(biāo)識符是一個非零整數(shù)，只有在調(diào)用了start()方法之后該屬性才有效，否則它只返回None。

Thread.is_alive()

Thread.isAlive()

判斷線程是否是激活的（alive）。從調(diào)用start()方法啟動線程，到run()方法執(zhí)行完畢或遇到未處理異常而中斷 這段時間內(nèi)，線程是激活的。

Thread.join([timeout])

調(diào)用Thread.join將會使主調(diào)線程堵塞，直到被調(diào)用線程運行結(jié)束或超時。參數(shù)timeout是一個數(shù)值類型，表示超時時間，如果未提供該參數(shù)，那么主調(diào)線程將一直堵塞到被調(diào)線程結(jié)束。下面舉個例子說明join()的使用：

import threading, time
def doWaiting():
  print 'start waiting:', time.strftime('%H:%M:%S')
  time.sleep(3)
  print 'stop waiting', time.strftime('%H:%M:%S')
thread1 = threading.Thread(target = doWaiting)
thread1.start()
time.sleep(1) 
#確保線程thread1已經(jīng)啟動
print 'start join'
thread1.join() 
#將一直堵塞，直到thread1運行結(jié)束。
print 'end join'
threading.RLock和threading.Lock

在threading模塊中，定義兩種類型的瑣：threading.Lock和threading.RLock。它們之間有一點細(xì)微的區(qū)別，通過比較下面兩段代碼來說明：

import threading
lock = threading.Lock() 
#Lock對象
lock.acquire()
lock.acquire() 
#產(chǎn)生了死瑣。
lock.release()
lock.release()

import threading
rLock = threading.RLock() 
#RLock對象
rLock.acquire()
rLock.acquire() 
#在同一線程內(nèi)，程序不會堵塞。
rLock.release()
rLock.release()

這兩種瑣的主要區(qū)別是：RLock允許在同一線程中被多次acquire。而Lock卻不允許這種情況。注意：如果使用RLock，那么acquire和release必須成對出現(xiàn)，即調(diào)用了n次acquire，必須調(diào)用n次的release才能真正釋放所占用的瑣。

threading.Condition

可以把Condiftion理解為一把高級的瑣，它提供了比Lock, RLock更高級的功能，允許我們能夠控制復(fù)雜的線程同步問題。threadiong.Condition在內(nèi)部維護(hù)一個瑣對象（默認(rèn)是RLock），可以在創(chuàng)建Condigtion對象的時候把瑣對象作為參數(shù)傳入。Condition也提供了acquire, release方法，其含義與瑣的acquire, release方法一致，其實它只是簡單的調(diào)用內(nèi)部瑣對象的對應(yīng)的方法而已。Condition還提供了如下方法(特別要注意：這些方法只有在占用瑣(acquire)之后才能調(diào)用，否則將會報RuntimeError異常。)：

Condition.wait([timeout]):

wait方法釋放內(nèi)部所占用的瑣，同時線程被掛起，直至接收到通知被喚醒或超時（如果提供了timeout參數(shù)的話）。當(dāng)線程被喚醒并重新占有瑣的時候，程序才會繼續(xù)執(zhí)行下去。

Condition.notify():

喚醒一個掛起的線程（如果存在掛起的線程）。注意：notify()方法不會釋放所占用的瑣。

Condition.notify_all()

Condition.notifyAll()

喚醒所有掛起的線程（如果存在掛起的線程）。注意：這些方法不會釋放所占用的瑣。

現(xiàn)在寫個捉迷藏的游戲來具體介紹threading.Condition的基本使用。假設(shè)這個游戲由兩個人來玩，一個藏(Hider)，一個找(Seeker)。游戲的規(guī)則如下：1. 游戲開始之后，Seeker先把自己眼睛蒙上，蒙上眼睛后，就通知Hider；2. Hider接收通知后開始找地方將自己藏起來，藏好之后，再通知Seeker可以找了； 3. Seeker接收到通知之后，就開始找Hider。Hider和Seeker都是獨立的個體，在程序中用兩個獨立的線程來表示，在游戲過程中，兩者之間的行為有一定的時序關(guān)系，我們通過Condition來控制這種時序關(guān)系。

#---- Condition
#---- 捉迷藏的游戲
import threading, time
class Hider(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Hider, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
  def run(self):
    time.sleep(1) 
#確保先運行Seeker中的方法  
      
    self.cond.acquire() 
#b  
    print self.name + ': 我已經(jīng)把眼睛蒙上了'
    self.cond.notify()
    self.cond.wait() 
#c  
              
#f 
    print self.name + ': 我找到你了 ~_~'
    self.cond.notify()
    self.cond.release()
               
#g
    print self.name + ': 我贏了' 
#h
      
class Seeker(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Seeker, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
  def run(self):
    self.cond.acquire()
    self.cond.wait()  
#a  #釋放對瑣的占用，同時線程掛起在這里，直到被notify并重新占
有瑣。
               
#d
    print self.name + ': 我已經(jīng)藏好了，你快來找我吧'
    self.cond.notify()
    self.cond.wait()  
#e
               
#h
    self.cond.release() 
    print self.name + ': 被你找到了，哎~~~'
      
cond = threading.Condition()
seeker = Seeker(cond, 'seeker')
hider = Hider(cond, 'hider')
seeker.start()
hider.start()

threading.Event

Event實現(xiàn)與Condition類似的功能，不過比Condition簡單一點。它通過維護(hù)內(nèi)部的標(biāo)識符來實現(xiàn)線程間的同步問題。（threading.Event和.NET中的System.Threading.ManualResetEvent類實現(xiàn)同樣的功能。）

Event.wait([timeout])

堵塞線程，直到Event對象內(nèi)部標(biāo)識位被設(shè)為True或超時（如果提供了參數(shù)timeout）。

Event.set()

將標(biāo)識位設(shè)為Ture

Event.clear()

將標(biāo)識伴設(shè)為False。

Event.isSet()

判斷標(biāo)識位是否為Ture。

下面使用Event來實現(xiàn)捉迷藏的游戲(可能用Event來實現(xiàn)不是很形象)

#---- Event
#---- 捉迷藏的游戲
import threading, time
class Hider(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Hider, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
  def run(self):
    time.sleep(1) 
#確保先運行Seeker中的方法  
    print self.name + ': 我已經(jīng)把眼睛蒙上了'
    self.cond.set()
    time.sleep(1)  
    self.cond.wait()
    print self.name + ': 我找到你了 ~_~'
    self.cond.set()     
    print self.name + ': 我贏了'
class Seeker(threading.Thread):
  def __init__(self, cond, name):
    super(Seeker, self).__init__()
    self.cond = cond
    self.name = name
  def run(self):
    self.cond.wait()
    print self.name + ': 我已經(jīng)藏好了，你快來找我吧'
    self.cond.set()
    time.sleep(1)
    self.cond.wait()
    print self.name + ': 被你找到了，哎~~~'
cond = threading.Event()
seeker = Seeker(cond, 'seeker')
hider = Hider(cond, 'hider')
seeker.start()
hider.start()

threading.Timer

threading.Timer是threading.Thread的子類，可以在指定時間間隔后執(zhí)行某個操作。下面是Python手冊上提供的一個例子：

def hello():
  print "hello, world"
t = Timer(3, hello)
t.start() 
# 3秒鐘之后執(zhí)行hello函數(shù)。

threading模塊中還有一些常用的方法沒有介紹：

threading.active_count()

threading.activeCount()

獲取當(dāng)前活動的(alive)線程的個數(shù)。

threading.current_thread()

threading.currentThread()

獲取當(dāng)前的線程對象（Thread object）。

threading.enumerate()

獲取當(dāng)前所有活動線程的列表。

threading.settrace(func)

設(shè)置一個跟蹤函數(shù)，用于在run()執(zhí)行之前被調(diào)用。

threading.setprofile(func)

設(shè)置一個跟蹤函數(shù)，用于在run()執(zhí)行完畢之后調(diào)用。

threading模塊的內(nèi)容很多。

關(guān)于Python中Thread線程模塊是什么就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。