标准模块 threading

      threading用于提供线程相关的操作，线程是应用程序中工作的最小单元。python当前版本的多线程库没有实现优先级、线程组，线程也不能被停止、暂停、恢复、中断。

threading模块提供的类： 

　　Thread, Lock, Rlock, Condition, [Bounded]Semaphore, Event, Timer,local。

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 模块提供的常量：threading.TIMEOUT_MAX 设置threading全局超时时间。

 1）Thread

thread构造方法：

Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

group: 线程组，目前还没有实现，库引用中提示必须是None；

　　target: 要执行的方法；

　　name: 线程名；

　　args/kwargs:要传入方法的参数。

实例方法：

　　isAlive(): 返回线程是否在运行。正在运行指启动后、终止前。

　　get/setName(name):获取/设置线程名

    is/setDaemon(bool): 获取/设置是后台线程（默认前台线程（False））

      如果是后台线程，主线程执行过程中，后台线程也在进行，主线程执行完毕后，后台线程不论成功与否，主线程和后台线程均停止

       如果是前台线程，主线程执行过程中，前台线程也在进行，主线程执行完毕后，等待前台线程也执行完成后，程序停止

start():  线程准备就绪，等待CPU调度

join([timeout]): 阻塞当前上下文环境的线程，直到调用此方法的线程终止或到达指定的timeout（可选参数）。

 #直接调用

def fun1(arg):
    print(arg)
for i in range(5):
    t=threading.Thread(target=fun1,args=('zhang',))
    t.start()

 #继承threading.Thread 类，覆盖run()方法

class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self,arg):
        super(MyThread, self).__init__()#注意：一定要显式的调用父类的初始化函数。
        self.arg=arg
    def run(self):#定义每个线程要运行的函数
        time.sleep(1)
        print(self.arg)

for i in range(4):
    t = MyThread(i)
    t.start()

2）Lock、RLock类

　由于线程之间随机调度：某线程可能在执行后，CPU接着执行其他线程。为了多个线程同时操作一个内存中的资源时不产生混乱，我们使用锁。

Lock（指令锁）是可用的最低级的同步指令。Lock处于锁定状态时，不被特定的线程拥有。Lock包含两种状态——锁定和非锁定，以及两个基本的方法。

可以认为Lock有一个锁定池，当线程请求锁定时，将线程至于池中，直到获得锁定后出池。池中的线程处于状态图中的同步阻塞状态。

RLock（可重入锁）是一个可以被同一个线程请求多次的同步指令。RLock使用了“拥有的线程”和“递归等级”的概念，处于锁定状态时，RLock被某个线程拥有。拥有RLock的线程可以再次调用acquire()，释放锁时需要调用release()相同次数。

可以认为RLock包含一个锁定池和一个初始值为0的计数器，每次成功调用 acquire()/release()，计数器将+1/-1，为0时锁处于未锁定状态。

 构造方法： Lock()，Rlock（）,推荐使用Rlock()

实例方法：

　　acquire([timeout]): 尝试获得锁定。使线程进入同步阻塞状态。

release(): 释放锁。使用前线程必须已获得锁定，否则将抛出异常。

ac=0;
l=threading.RLock()
def fun1(arg):
    global ac;
    l.acquire();
    ac=ac+1;
    print(ac)
    l.release()
for i in range(5):
    t=threading.Thread(target=fun1,args=('zhang',))
    t.start()

3）Condition类

Condition（条件变量）通常与一个锁关联。需要在多个Contidion中共享一个锁时，可以传递一个Lock/RLock实例给构造方法，否则它将自己生成一个RLock实例。

可以认为，除了Lock带有的锁定池外，Condition还包含一个等待池，池中的线程处于等待阻塞状态，直到另一个线程调用notify()/notifyAll()通知；得到通知后线程进入锁定池等待锁定。

构造方法：

Condition([lock/rlock])

实例方法：

　　acquire([timeout])/release(): 调用关联的锁的相应方法。

　　wait([timeout]): 调用这个方法将使线程进入Condition的等待池等待通知，并释放锁。使用前线程必须已获得锁定，否则将抛出异常。

　　notify(): 调用这个方法将从等待池挑选一个线程并通知，收到通知的线程将自动调用acquire()尝试获得锁定（进入锁定池）；其他线程仍然在等待池中。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定，否则将抛出异常。

　　notifyAll(): 调用这个方法将通知等待池中所有的线程，这些线程都将进入锁定池尝试获得锁定。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定，否则将抛出异常。

import threading,time
# 商品
product = None
# 条件变量
con = threading.Condition()

# 生产者方法
def produce():
    global product

    if con.acquire():
        while True:
            if product is None:
                print('product ……')
                product = 'anything'

                # 通知消费者，商品已经生产
                con.notify()

            # 等待通知
            con.wait()
            time.sleep(2)


# 消费者方法
def consume():
    global product
    if con.acquire():
        while True:
            if product is not None:
                print('consuming')
                product = None
                # 通知生产者，商品已经没了
                con.notify()

            # 等待通知释放锁
            con.wait()
            time.sleep(2)


t1 = threading.Thread(target=produce)
t2 = threading.Thread(target=consume)
t2.start()
t1.start()

4）Event类

Event（事件）是最简单的线程通信机制之一：一个线程通知事件，其他线程等待事件。Event内置了一个初始为False的标志，当调用set()时设为True，调用clear()时重置为 False。wait()将阻塞线程至等待阻塞状态。

Event其实就是一个简化版的 Condition。Event没有锁，无法使线程进入同步阻塞状态。

构造方法：

Event()

实例方法：

　　isSet(): 当内置标志为True时返回True。

　　set(): 将标志设为True，并通知所有处于等待阻塞状态的线程恢复运行状态。

　　clear(): 将标志设为False。

wait([timeout]):如果标志为True将立即返回，否则阻塞线程至等待阻塞状态，等待其他线程调用set()。

import threading,time
e=threading.Event()
def fun1(arvg):
    print('start '+arvg)
    e.wait();
    print('continue ' + arvg)

t1=threading.Thread(target=fun1,args={'A',})
t1.start()
time.sleep(2)
print('main……')
e.set()

5）Timer类

Timer（定时器）是Thread的派生类，用于在指定时间后调用一个方法。

构造方法：

Timer(interval, function, args=[],kwargs={})

　　interval: 指定的时间

　　function: 要执行的方法

　　args/kwargs: 方法的参数

实例方法：

Timer从Thread派生，没有增加实例方法

import threading
def func():
    print('a')
timer = threading.Timer(5, func)
timer.start()

6）信号量

就是计数器功能，来限制一个时间点内的线程数量。

import time
import threading
semophore=threading.Semaphore(5)   #添加一个计数器
def func():
    semophore.acquire()    #计数器获得锁
    time.sleep(2)   #程序休眠2秒
    print("ok",time.ctime())
    semophore.release()    #计数器释放锁
   
for i in range(20):
    t1=threading.Thread(target=func,args=()) #创建线程
    t1.start() #启动线程