线程的概念
现在的操作系统几乎都支持运行多个任务,而在操作系统内部,一个任务往往代表的执行的某一个程序,也就是运行中的程序,运行的程序是一个动态的概念,也就是所说的进程,而在进程内部,往往有许多顺序执行流,这些顺序执行流就是线程。
线程的创建
Python提供了 _thread 和 threading 两个模块来支持多线程,其中 _thread 提供低级别的、原始的线程支持,以及一个简单的锁,正如它的名字所暗示的,一般编程不建议使用 thread 模块;而 threading 模块则提供了功能丰富的多线程支持。
Python 主要通过两种方式来创建线程:- 使用 threading 模块的 Thread 类的构造器创建线程。
- 继承 threading 模块的 Thread 类创建线程类。
使用Thread类创建线程
Thread类的构造或者说初始化的__init__方法如下:
__init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, *,daemon=None)
上面的构造器涉及如下几个参数:
- group:指定该线程所属的线程组。目前该参数还未实现,因此它只能设为 None。
- target:指定该线程要调度的目标方法。
- args:指定一个元组,以位置参数的形式为 target 指定的函数传入参数。元组的第一个元素传给 target 函数的第一个参数,元组的第二个元素传给 target 函数的第二个参数……依此类推。
- kwargs:指定一个字典,以关键字参数的形式为 target 指定的函数传入参数。
- daemon:指定所构建的线程是否为后代线程。
通过 Thread 类的构造器创建井启动多线程的步骤如下:
- 调用 Thread 类的构造器创建线程对象。在创建线程对象时,target 参数指定的函数将作为线程执行体。
- 调用线程对象的 start() 方法启动该线程。
示例:
import threading#定义一个函数,该函数返回当前执行的进程名字def fc(value): for i in range(value): # 调用threading模块current_thread()函数获取当前线程 # 线程对象的getName()方法获取当前线程的名字 print(threading.current_thread().getName() + "--->" + str(i)) #定义线程执行体for i in range(10): print(threading.current_thread().getName() + '--->' + str(i)) if i == 5: #当if条件成立时,执行子线程 sd = threading.Thread(target=fc, args=(10, )) sd.start()print("主线程执行完毕")
程序可以通过 setName(name) 方法为线程设置名字,也可以通过 geName() 方法返回指定线程的名字,这两个方法可通过 name 属性来代替。在默认情况下,主线程的名字为 MainThread,用户启动的多个线程的名字依次为 Thread-1、Thread-2、Thread-3、...、Thread-n 等。
继承 threading 模块的 Thread 类创建线程类
通过继承 Thread 类来创建并启动线程的步骤如下:
- 定义 Thread 类的子类,并重写该类的 run() 方法。run() 方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把 run() 方法称为线程执行体。
- 创建 Thread 子类的实例,即创建线程对象。
- 调用线程对象的 start() 方法来启动线程。
示例:
import threadingclass DefineThread(threading.Thread): def __init__(self): #调用父类的初始化方法。 threading.Thread.__init__(self) #或者 #super().__init__() self.i = 0 #重新定义run方法,也就是线程的执行体 def run(self): while self.i < 5: print(threading.current_thread().name + "--->" + str(self.i)) self.i += 1#主程序for i in range(10): print(threading.current_thread().name + '--->' + str(i)) if i == 5: dt = DefineThread() dt.start()print("主线程执行完毕")
方法
join方法
Thread 提供了让一个线程等待另一个线程完成的 join() 方法。当调用程序调用另外一个线程的join()方法时,需要等待另外一个线程执行完成才继续执行当前的程序。也就是说当前的执行程序会被阻塞。
示例:
import threadingdef ft(value): for i in range(value): print(threading.current_thread().name + "--->" +str(i))#主程序for i in range(5): if i == 2: dt = threading.Thread(target=ft, args=(5, ), name = "被其他线程调用join()方法的线程") dt.start() dt.join() print(threading.current_thread().name + "--->" + str(i))print("主线程执行完毕")
输出如下:
MainThread--->0MainThread--->1被其他线程调用join()方法的线程--->0被其他线程调用join()方法的线程--->1被其他线程调用join()方法的线程--->2被其他线程调用join()方法的线程--->3被其他线程调用join()方法的线程--->4MainThread--->2MainThread--->3MainThread--->4主线程执行完毕
可以看出,当子线程在执行的时候,主线程是被阻塞的。
daemon(守护或者后台进程)
daemon属性用来设置线程运行在后台,默认是运行在前台。当所有的前台进程都死掉时,后台进程也结束,不管后台进程是否运行完毕。
示例
import threadingdef ft(value): for i in range(value): print(threading.current_thread().name + "--->" +str(i))t = threading.Thread(target=ft, args=(100, ), name = "后台线程", daemon=True)t.start()#如果没有在创建线程对象指定daemon=True,那么也可以通过下面的属性设置#t = threading.Thread(target=ft, args=(100, ), name = "后台线程")#t.daemon = True#主程序for i in range(5): print(threading.current_thread().name + "--->" + str(i))print("主线程执行完毕")
上述程序在执行的时候,正常应该是t这个线程对象执行到99的时候才推出,但是,在主程序内部的线程执行完毕(也就是前台进程完毕),那么后台进程也会随之退出。
从上面的程序可以看出,主线程默认是前台线程,t线程默认也是前台线程。但并不是所有的线程默认都是前台线程,有些线程默认就是后台线程。前台线程创建的子线程默认是前台线程,后台线程创建的子线程默认是后台线程。
可见,创建后台线程有两种方式:- 主动将线程的 daemon 属性设置为 True。
- 后台线程启动的线程默认是后台线程。