本文實(shí)例為大家解析了Python多線程，供大家參考，具體內(nèi)容如下

1、多線程的理解

多進(jìn)程和多線程都可以執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，線程是進(jìn)程的一部分。線程的特點(diǎn)是線程之間可以共享內(nèi)存和變量，資源消耗少(不過(guò)在Unix環(huán)境中，多進(jìn)程和多線程資源調(diào)度消耗差距不明顯，Unix調(diào)度較快)，缺點(diǎn)是線程之間的同步和加鎖比較麻煩。

2、Python多線程創(chuàng)建

在Python中，同樣可以實(shí)現(xiàn)多線程，有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊thread和threading，不過(guò)我們主要使用更高級(jí)的threading模塊。使用例子：

import threading
import time
 
def target():
 print 'the curent threading %s is running' % threading.current_thread().name
 time.sleep(1)
 print 'the curent threading %s is ended' % threading.current_thread().name
 
print 'the curent threading %s is running' % threading.current_thread().name
t = threading.Thread(target=target)
 
t.start()
t.join()
print 'the curent threading %s is ended' % threading.current_thread().name
 

輸出：

the curent threading MainThread is running
the curent threading Thread-1 is running
the curent threading Thread-1 is ended
the curent threading MainThread is ended

start是啟動(dòng)線程，join是阻塞當(dāng)前線程，即使得在當(dāng)前線程結(jié)束時(shí)，不會(huì)退出。從結(jié)果可以看到，主線程直到Thread-1結(jié)束之后才結(jié)束。

Python中，默認(rèn)情況下，如果不加join語(yǔ)句，那么主線程不會(huì)等到當(dāng)前線程結(jié)束才結(jié)束，但卻不會(huì)立即殺死該線程。如不加join輸出如下：

the curent threading MainThread is running
the curent threading Thread-1 is running
 the curent threading MainThread is ended
the curent threading Thread-1 is ended

但如果為線程實(shí)例添加t.setDaemon(True)之后，如果不加join語(yǔ)句，那么當(dāng)主線程結(jié)束之后，會(huì)殺死子線程。代碼：

import threading
import time
def target():
 print 'the curent threading %s is running' % threading.current_thread().name
 time.sleep(4)
 print 'the curent threading %s is ended' % threading.current_thread().name
print 'the curent threading %s is running' % threading.current_thread().name
t = threading.Thread(target=target)
t.setDaemon(True)
t.start()
t.join()
print 'the curent threading %s is ended' % threading.current_thread().name

輸出如下：

the curent threading MainThread is running
the curent threading Thread-1 is runningthe curent threading MainThread is ended

如果加上join,并設(shè)置等待時(shí)間，就會(huì)等待線程一段時(shí)間再退出：

import threading
import time
def target():
 print 'the curent threading %s is running' % threading.current_thread().name
 time.sleep(4)
 print 'the curent threading %s is ended' % threading.current_thread().name
print 'the curent threading %s is running' % threading.current_thread().name
t = threading.Thread(target=target)
t.setDaemon(True)
t.start()
t.join(1)

輸出：

the curent threading MainThread is running
the curent threading Thread-1 is running
the curent threading MainThread is ended

主線程等待1秒，就自動(dòng)結(jié)束，并殺死子線程。如果join不加等待時(shí)間，t.join(),就會(huì)一直等待，一直到子線程結(jié)束，輸出如下：

the curent threading MainThread is running
the curent threading Thread-1 is running
the curent threading Thread-1 is ended
the curent threading MainThread is ended

3、線程鎖和ThreadLocal

(1)線程鎖

對(duì)于多線程來(lái)說(shuō)，最大的特點(diǎn)就是線程之間可以共享數(shù)據(jù)，那么共享數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)多線程同時(shí)更改一個(gè)變量，使用同樣的資源，而出現(xiàn)死鎖、數(shù)據(jù)錯(cuò)亂等情況。

假設(shè)有兩個(gè)全局資源，a和b，有兩個(gè)線程thread1，thread2. thread1占用a，想訪問(wèn)b，但此時(shí)thread2占用b，想訪問(wèn)a，兩個(gè)線程都不釋放此時(shí)擁有的資源，那么就會(huì)造成死鎖。

對(duì)于該問(wèn)題，出現(xiàn)了Lock。 當(dāng)訪問(wèn)某個(gè)資源之前，用Lock.acquire()鎖住資源,訪問(wèn)之后，用Lock.release()釋放資源。

a = 3
lock = threading.Lock()
def target():
 print 'the curent threading %s is running' % threading.current_thread().name
 time.sleep(4)
 global a
 lock.acquire()
 try:
 a += 3
 finally:
 lock.release()
 print 'the curent threading %s is ended' % threading.current_thread().name
 print 'yes'

用finally的目的是防止當(dāng)前線程無(wú)線占用資源。

(2)ThreadLocal

介紹完線程鎖，接下來(lái)出場(chǎng)的是ThreadLocal。當(dāng)不想將變量共享給其他線程時(shí)，可以使用局部變量，但在函數(shù)中定義局部變量會(huì)使得在函數(shù)之間傳遞特別麻煩。ThreadLocal是非常牛逼的東西，它解決了全局變量需要枷鎖，局部變量傳遞麻煩的兩個(gè)問(wèn)題。通過(guò)在線程中定義：

local_school = threading.local()

此時(shí)這個(gè)local_school就變成了一個(gè)全局變量，但這個(gè)全局變量只在該線程中為全局變量，對(duì)于其他線程來(lái)說(shuō)是局部變量，別的線程不可更改。 def process_thread(name):# 綁定ThreadLocal的student: local_school.student = name

這個(gè)student屬性只有本線程可以修改，別的線程不可以。代碼：

local = threading.local()
def func(name):
 print 'current thread:%s' % threading.currentThread().name
 local.name = name
 print "%s in %s" % (local.name,threading.currentThread().name)
t1 = threading.Thread(target=func,args=('haibo',))
t2 = threading.Thread(target=func,args=('lina',))
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()

從代碼中也可以看到，可以將ThreadLocal理解成一個(gè)dict,可以綁定不同變量。

ThreadLocal用的最多的地方就是每一個(gè)線程處理一個(gè)HTTP請(qǐng)求，在Flask框架中利用的就是該原理，它使用的是基于Werkzeug的LocalStack。

4、Map實(shí)現(xiàn)多線程

對(duì)于多線程的使用，我們經(jīng)常是用thread來(lái)創(chuàng)建，比較繁瑣：

class MyThread(threading.Thread):
 def init(self):
 threading.Thread.init(self)
def run(self):
 lock.acquire()
 print threading.currentThread().getName()
 lock.release()
 
def build_worker(num):
 workers = []
 for t in range(num):
 work = MyThread()
 work.start()
 workers.append(work)
 return workers
def producer():
 threads = build_worker(4)
 for w in threads:
 w.join()
 print 'Done'

如果要?jiǎng)?chuàng)建更多的線程，那就要一一加到里面，操作麻煩，代碼可讀性也變差。在Python中，可以使用map函數(shù)簡(jiǎn)化代碼。map可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的并發(fā)，簡(jiǎn)單示例：

map函數(shù)負(fù)責(zé)將線程分給不同的CPU。

在 Python 中有個(gè)兩個(gè)庫(kù)包含了 map 函數(shù)： multiprocessing 和它鮮為人知的子庫(kù) multiprocessing.dummy.dummy 是 multiprocessing 模塊的完整克隆，唯一的不同在于 multiprocessing 作用于進(jìn)程，而 dummy 模塊作用于線程。代碼：

import urllib2
 
from multiprocessing.dummy import Pool as ThreadPool
 
urls = ['http://www.baidu.com','http://www.sina.com','http://www.qq.com']
 
pool = ThreadPool()
 
results = pool.map(urllib2.urlopen,urls)
print results
pool.close()
pool.join()
 
print 'main ended'

pool = ThreadPool()創(chuàng)建了線程池，其默認(rèn)值為當(dāng)前機(jī)器 CPU 的核數(shù)，可以指定線程池大小，不是越多越好，因?yàn)樵蕉嗟脑挘€程之間的切換也是很消耗資源的。

results = pool.map(urllib2.urlopen,urls) 該語(yǔ)句將不同的url傳給各自的線程，并把執(zhí)行后結(jié)果返回到results中。

代碼清晰明了，巧妙得完成Threading模塊完成的功能。

5、Python多線程的缺陷：

上面說(shuō)了那么多關(guān)于多線程的用法，但Python多線程并不能真正能發(fā)揮作用，因?yàn)樵赑ython中，有一個(gè)GIL，即全局解釋鎖，該鎖的存在保證在同一個(gè)時(shí)間只能有一個(gè)線程執(zhí)行任務(wù)，也就是多線程并不是真正的并發(fā)，只是交替得執(zhí)行。假如有10個(gè)線程炮在10核CPU上，當(dāng)前工作的也只能是一個(gè)CPU上的線程。

6、Python多線程的應(yīng)用場(chǎng)景。

雖然Python多線程有缺陷，總被人說(shuō)成是雞肋，但也不是一無(wú)用處，它很適合用在IO密集型任務(wù)中。I/O密集型執(zhí)行期間大部分是時(shí)間都用在I/O上，如數(shù)據(jù)庫(kù)I/O，較少時(shí)間用在CPU計(jì)算上。因此該應(yīng)用場(chǎng)景可以使用Python多線程，當(dāng)一個(gè)任務(wù)阻塞在IO操作上時(shí)，我們可以立即切換執(zhí)行其他線程上執(zhí)行其他IO操作請(qǐng)求。

總結(jié)：Python多線程在IO密集型任務(wù)中還是很有用處的，而對(duì)于計(jì)算密集型任務(wù)，應(yīng)該使用Python多進(jìn)程。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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