python ---多线程和锁

python中,有两个标准模块thread和threading可以实现多线程,不过threading更加高级,推荐使用threading。

threading 模块提供的常用方法:

  • 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。

  • threading.setName 设置线程名

  • threading.getName 获得线程名

  • threading.Timer() 定时器,,每隔一段时间就开一一个线程调用一个函数

  • threading.Thread(target=方法名, name='线程名', args=参数)启动一个线程,返回一个进程对象 。

这里以主线程A,子线程B为例:

  • start() 调用B.start()开始执行子线程

  • join() 调用B。join开始执行,同时主线程会在调用的地方等待

  • setDaemon() 主线程A中调用了B.setDaemon(),这个的意思是,把主线程A设置为守护线程, 要是主线程A执行结束了,就不管子线程B是否完成,一并和主线程A退出(和join相反)。必须在start() 方法调用之前设置

threading 模块提供的常量:

threading.TIMEOUT_MAX 设置threading全局超时时间。

线程锁

多线程中,除了线程自己的临时变量, 所有全局或静态变量都由所有线程共享,所以,任何一个变量都可以被任何一个线程修改。
因此,需要引入线程锁给变量上一把锁,当某个线程开始执行时,我们说,该线程因为获得了锁,因此其他线程不能同时执行,只能等待。

balance = 0
lock = threading.Lock()

def run_thread(n):
    for i in range(100000):
        # 先要获取锁:
        lock.acquire()
        try:
            # 放心地改吧:
            change_it(n)
        finally:
            # 改完了一定要释放锁:
            lock.release()

lock.acquire()时,只有一个线程能成功地获取锁,然后继续执行代码,其他线程就继续等待直到获得锁为止才能执行lock.acquire()后的代码。

获得锁的线程用完后一定要释放锁,否则那些苦苦等待锁的线程将永远等待下去,成为死线程。

python中, 线程对多核cpu无效

因为Python的线程虽然是真正的线程,但解释器执行代码时,有一个GIL锁:Global Interpreter Lock,任何Python线程执行前,必须先获得GIL锁,然后,每执行100条字节码,解释器就自动释放GIL锁,让别的线程有机会执行。这个GIL全局锁实际上把所有线程的执行代码都给上了锁,所以,多线程在Python中只能交替执行,即使100个线程跑在100核CPU上,也只能用到1个核。

所以,在Python中,可以使用多线程,但不要指望能有效利用多核。


链接:https://www.jianshu.com/p/eabd0c8d338c

锁机制
在了解锁机制前,我们先来看一下下面这个例子:

## 使用多线程进行加法运算
import threading

# 定义全局变量VALUE
VALUE = 0

# 定义加法线程函数
def add_value():
    global VALUE
    for x in range(1000000):
        VALUE += 1
    print('value = ', VALUE)

# 定义两个线程并发执行加法操作
def add_thread_main():
    for x in range(2):
        t = threading.Thread(target=add_value)
        t.start()

if __name__ == '__main__':
    add_thread_main()

"""
Output:
value =  1147074
value =  1211397
"""

上面的示例按照我们的逻辑看来应该是依次输出1000000和2000000,但结果并不是这样的,这就是常说的多线程共享全局变量问题其实在我们执行线程时,执行的顺序是不一定的,也就是说有时候可能重合在一起执行,因而导致有时虽二者都对共享变量进行了一次加法(即本应加两次)而实际上只真正加了一次。

而为了解决这样的问题,threading模块提供了一个Lock类,这个类可以在某个线程访问某个变量的时候加锁,其他线程此时不能访问该变量,直到加锁线程处理完控制变量并把锁释放了,其他线程才能进行访问处理。锁机制使用起来也很简单,由于是多个线程访问共享变量,因而需设置一个全局的Lock类对象,然后在访问前后分别使用Lock类的acquire()方法加锁和release()方法释放锁。

上述例子使用锁机制仅需做以下几处的修改:

## 使用多线程进行加法运算
import threading

# 定义全局变量VALUE
VALUE = 0
gLock = threading.Lock()

# 定义加法线程函数
def add_value():
    global VALUE
    gLock.acquire()
    for x in range(100000):
        VALUE += 1
    print('value = ', VALUE)
    gLock.release()

# 定义两个线程并发执行加法操作
def add_thread_main():
    for x in range(4):
        t = threading.Thread(target=add_value)
        t.start()

if __name__ == '__main__':
    add_thread_main()
“””
output:
value =  100000
value =  200000
value =  300000
value =  400000
"""

转自:
https://www.cnblogs.com/Unikfox/p/9703885.html

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