一、线程
Python3线程中常用的两个模块为:_thread和threading(推荐使用)
thread模块已被废弃。用户可以使用 threading模块代替。所以,在 Python3 中不能再使用"thread" 模块。
为了兼容性,Python3 将 thread 重命名为 "_thread"。
二、threading
1.案例
import threading
import time
exitFlag = 0
class myThread (threading.Thread):
def __init__(self, threadID, name, counter):
threading.Thread.__init__(self)
self.threadID = threadID
self.name = name
self.counter = counter
def run(self):
print ("开始线程:" + self.name)
print_time(self.name, self.counter, 5)
print ("退出线程:" + self.name)
def print_time(threadName, delay, counter):
while counter:
if exitFlag:
threadName.exit()
time.sleep(delay)
print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
counter -= 1
# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)
# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()
thread1.join()
thread2.join()
print ("退出主线程")
2.threading方法
threading.currentThread(): 返回当前的线程变量。
threading.enumerate(): 返回一个包含正在运行的线程的list。正在运行指线程启动后、结束前,不包括启动前和终止后的线程。
threading.activeCount(): 返回正在运行的线程数量,与len(threading.enumerate())有相同的结果。
除了使用方法外,线程模块同样提供了Thread类来处理线程,Thread类提供了以下方法:
3.以下方法可以在上述myThread类中重写
run(): 用以表示线程活动的方法。
start():启动线程活动。
join([time]): 等待至线程中止。这阻塞调用线程直至线程的join() 方法被调用中止-正常退出或者抛出未处理的异常-或者是可选的超时发生。
isAlive(): 返回线程是否活动的。
getName(): 返回线程名。
setName(): 设置线程名。
三、线程同步
import threading
import time
class myThread (threading.Thread):
def __init__(self, threadID, name, counter):
threading.Thread.__init__(self)
self.threadID = threadID
self.name = name
self.counter = counter
def run(self):
print ("开启线程: " + self.name)
# 获取锁,用于线程同步
threadLock.acquire()
print_time(self.name, self.counter, 3)
# 释放锁,开启下一个线程
threadLock.release()
def print_time(threadName, delay, counter):
while counter:
time.sleep(delay)
print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
counter -= 1
threadLock = threading.Lock()
threads = []
# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)
# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()
# 添加线程到线程列表
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)
# 等待所有线程完成
for t in threads:
t.join()
print ("退出主线程")
四、线程优先级队列( Queue)
import queue
import threading
import time
exitFlag = 0
class myThread (threading.Thread):
def __init__(self, threadID, name, q):
threading.Thread.__init__(self)
self.threadID = threadID
self.name = name
self.q = q
def run(self):
print ("开启线程:" + self.name)
process_data(self.name, self.q)
print ("退出线程:" + self.name)
def process_data(threadName, q):
while not exitFlag:
queueLock.acquire()
if not workQueue.empty():
data = q.get()
queueLock.release()
print ("%s processing %s" % (threadName, data))
else:
queueLock.release()
time.sleep(1)
threadList = ["Thread-1", "Thread-2", "Thread-3"]
nameList = ["One", "Two", "Three", "Four", "Five"]
queueLock = threading.Lock()
workQueue = queue.Queue(10)
threads = []
threadID = 1
# 创建新线程
for tName in threadList:
thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
thread.start()
threads.append(thread)
threadID += 1
# 填充队列
queueLock.acquire()
for word in nameList:
workQueue.put(word)
queueLock.release()
# 等待队列清空
while not workQueue.empty():
pass
# 通知线程是时候退出
exitFlag = 1
# 等待所有线程完成
for t in threads:
t.join()
print ("退出主线程")
五、多进程
一、multiprocessing模块#
在python中大部分情况需要使用多进程,python提供了multiprocessing模块。
multiprocessing模块的功能众多:支持子进程、通信和共享数据、执行不同形式的同步,提供了Process、Queue、Pipe、Lock等组件。
与线程不同,进程没有任何共享状态,进程修改的数据 ,改动权在于该进程内。
二、process模块#
process模块是一个创建进程的模块,借助这个模块,就可以完成进程的创建。
参数介绍:
Process(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})
1 group——参数未使用,值始终为None
2 target——表示调用对象,即子进程要执行的任务
3 args——表示调用对象的位置参数元组,args=(1,2,'egon',)
4 kwargs——表示调用对象的字典,kwargs={'name':'egon','age':18}
5 name——为子进程的名称
方法介绍:
1 obj.start():启动进程,并调用该子进程中的obj.run()
2 obj.run():进程启动时运行的方法,正是它去调用target指定的函数,我们自定义类的类中一定要实现该方法
3 obj.terminate():强制终止进程obj,不会进行任何清理操作,如果obj创建了子进程,该子进程就成了僵尸进程,使用该方法需要特别小心这种情况。如果obj还保存了一个锁那么也将不会被释放,进而导致死锁
4 obj.is_alive():如果obj仍然运行,返回True
5 obj.join([timeout]):主线程等待obj终止(强调:是主线程处于等的状态,而obj是处于运行的状态)。timeout是可选的超时时间,需要强调的是,obj.join只能join住start开启的进程,而不能join住run开启的进程
属性介绍:
1 obj.daemon:默认值为False,如果设为True,代表obj为后台运行的守护进程,当obj的父进程终止时,obj也随之终止,并且设定为True后,obj不能创建自己的新进程,必须在obj.start()之前设置
2 obj.name:进程的名称
3 obj.pid:进程的pid
4 obj.exitcode:进程在运行时为None、如果为–N,表示被信号N结束(了解即可)
5 obj.authkey:进程的身份验证键,默认是由os.urandom()随机生成的32字符的字符串。这个键的用途是为涉及网络连接的底层进程间通信提供安全性,这类连接只有在具有相同的身份验证键时才能成功(了解即可)
1、在python中启动一个子进程
from multiprocessing import Process
import os
def func():
print('这是一个子进程——>进程号:', os.getpid(), ' 主进程号:', os.getppid())
if __name__ == '__main__':
print('这是主进程——>进程号:', os.getpid(), ' 主进程号(pycharm):', os.getppid())
# 实例化一个子进程对象
obj = Process(target=func)
obj.start() # 执行子进程对象
print('执行了完了主进程的内容')
# 输出
这是主进程——>进程号: 3100 主进程号(pycharm): 6748
执行了完了主进程的内容
这是一个子进程——>进程号: 2392 主进程号: 3100
2、给子进程传递参数
from multiprocessing import Process
import os
def func(name, age):
print('这是一个子进程——>进程号:', os.getpid(), ' 主进程号:', os.getppid())
print(f'这是一个子进程——>我的名字是{name},今年{age}')
if __name__ == '__main__':
print('这是主进程——>进程号:', os.getpid(), ' 主进程号(pycharm):', os.getppid())
# 实例化一个子进程对象
obj = Process(target=func, args=('小杨', '18')) # args以元组的形式给子进程func函数传位置参数
# kwargs以字典的形式给子进程func函数传关键字参数
# kwargs={'name': '小杨', 'age': 18}
obj.start() # 执行子进程对象
print('执行了完了主进程的内容')
# 输出
这是主进程——>进程号: 11936 主进程号(pycharm): 3676
执行了完了主进程的内容
这是一个子进程——>进程号: 2996 主进程号: 11936
这是一个子进程——>我的名字是小杨,今年18
3、同时开多个子进程
from multiprocessing import Process
import os
def func(name, age):
print(f'这是一个子进程——>进程号:{os.getpid()},主进程号:{os.getppid()},我的名字是{name},今年{age}')
if __name__ == '__main__':
print('这是主进程——>进程号:', os.getpid(), ' 主进程号(pycharm):', os.getppid())
count = [('小杨', 18), ('鲍勃', 20), ('艾伦', 55)]
for lis in count:
# 实例化一个子进程对象
obj = Process(target=func, args=lis) # args以元组的形式给子进程func函数传位置参数
obj.start() # 执行子进程对象
print('执行了完了主进程的内容')
# 输出
这是主进程——>进程号: 12632 主进程号(pycharm): 9220
执行了完了主进程的内容
这是一个子进程——>进程号:10048,主进程号:12632,我的名字是小杨,今年18
这是一个子进程——>进程号:16032,主进程号:12632,我的名字是鲍勃,今年20
这是一个子进程——>进程号:12060,主进程号:12632,我的名字是艾伦,今年55
4、join的用法
**obj.join([timeout]): **主进程等待子进程obj终止(强调:是主进程处于等的状态,而子进程obj是处于运行的状态)。timeout是可选的超时时间,需要强调的是,obj.join只能join住start开启的进程,而不能join住run开启的进程
多个进程同时运行(注意,子进程的执行顺序不是根据启动顺序决定的)
join——>属于同步阻塞:
同步:在做A事件的时候发起B事件,必须等待B事件结束后才能继续做A事件
阻塞:CPU不工作——>input accept recv recvfrom sleep connect......
start——>属于异步非阻塞:
异步:在做A事件的时候发起B事件,不用等待B事件结束就可以继续A事件
非阻塞:CPU在工作(非输入输出阶段I/O)
from multiprocessing import Process
import random
import time
def mail(name, age):
count = random.random()
print(f'给{age}岁的{name}发了一封邮件!延迟{count}秒')
time.sleep(count) # 模拟网络延迟
"""
多个进程同时运行(注意,子进程的执行顺序不是根据启动顺序决定的)
"""
if __name__ == '__main__':
info_list = [('小杨', 18), ('鲍勃', 20), ('艾伦', 55)]
jo = []
for info in info_list:
obj = Process(target=mail, args=info)
obj.start()
jo.append(obj)
# 将所有的子进程全部放入jo列表,在循环join所有子进程,就能等待所有子进程结束后在做操作
for o in jo:
o.join()
# 所有的子进程结束的操作
print('全部发送完毕')
# 输出
给20岁的鲍勃发了一封邮件!延迟0.19840279388911186秒
给18岁的小杨发了一封邮件!延迟0.8891892863366903秒
给55岁的艾伦发了一封邮件!延迟0.0434307277609951秒
全部发送完毕
5、多进程之间的数据是否隔离
from multiprocessing import Process
count = 1
def func():
global count
count += 1
if __name__ == '__main__':
for i in range(10):
obj = Process(target=func)
obj.start()
print(count) # ————>1 主进程的count没有被改变说明进程之间的数据时隔离的
# 输出
1
6、为什么在Windows中Process()必须放到if __name__ == '__main__':下
由于Windows没有fork,多处理模块启动一个新的Python进程并导入调用模块。
如果在导入时调用Process(),那么这将启动无限继承的新进程(或直到机器耗尽资源)。
这是隐藏对Process()内部调用的原,使用if __name__ == '__main__':,这个if语句中的语句将不会在导入时被调用。
文章信息
- 本文作者:zhangxue
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