掌握python多线程操作

一：python多线程优点
python多线程在实际项目编程中比较常用，其主要有以下优点：
1.使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理。
2. 用户界面可以更加吸引人，这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹出一个进度条来显示处理的进度
3. 程序的运行速度可能加快
4. 在一些需要阻塞的任务，如等待用户输入、文件读写和网络收发数据等，释放一些珍贵的资源如内存占用等等。

二：python多线程编程方法
1.使用_thread(python3.x)或者thread(python2.x)模块里的函数
2.使用threading模块里的类
以上两种方法在python的标准库均支持，不过因为python版本的兼容性问题，建议使用第二种方法，通过创建类实例方法进行多线程编程

三：使用_thread模块创建线程，实例如下：

#使用_thread模块调用函数来使用多线程(这里使用_thread是因为python版本为3.x, 2.x的版本使用thread)
import _thread
import time

#定义线程回调函数
def print_time(threadName, delay):
    count = 0
    while count < 3:
        time.sleep(delay)
        count += 1
        print("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        
#创建两个线程
try:
    _thread.start_new_thread(print_time, ("thread1", 1))
    _thread.start_new_thread(print_time, ("thread2", 2))
except:
    print("Error: unable to start thread")

while 1:
    pass

运行结果：

thread1: Fri Jan 31 13:40:48 2020
thread2: Fri Jan 31 13:40:49 2020
thread1: Fri Jan 31 13:40:49 2020
thread1: Fri Jan 31 13:40:50 2020
thread2: Fri Jan 31 13:40:51 2020
thread2: Fri Jan 31 13:40:53 2020

四：使用Threading模块创建线程，实例如下

import threading
import time
 
#继承父类threading.Thread
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):                   #把要执行的代码写到run函数里面 线程在创建后会直接运行run函数 
        print ("Starting: " + self.name)
        print_time(self.name, 3, self.counter)
        print ("Exiting: " + self.name)
 
def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1
        time.sleep(delay)
 
# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "thread1", 3)
thread2 = myThread(2, "thread2", 3)
 
# 开启线程
thread1.start()
thread2.start()
 
print ("Exiting Main Thread")

运行结果：

Starting: thread1
thread1: Fri Jan 31 13:55:12 2020
Starting: thread2
Exiting Main Thread
thread2: Fri Jan 31 13:55:12 2020
thread1: Fri Jan 31 13:55:15 2020
thread2: Fri Jan 31 13:55:15 2020
thread1: Fri Jan 31 13:55:18 2020
thread2: Fri Jan 31 13:55:18 2020
Exiting: thread1
Exiting: thread2

五：线程同步
线程同步的好处是访问共享数据时，通过加锁和解锁方式使用共享数据，保证数据的正确性，举个栗子：每当一个线程比如"set"要访问共享数据时，必须先获得锁定；如果已经有别的线程比如"print"获得锁定了，那么就让线程"set"暂停，也就是同步阻塞；等到线程"print"访问完毕，释放锁以后，再让线程"set"继续。
经过这样的处理，打印列表时要么全部输出0，要么全部输出1，不会再出现一半0一半1的尴尬场面。
实例如下：

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 ("Starting: " + self.name)
       # 获得锁，成功获得锁定后返回True
       # 可选的timeout参数不填时将一直阻塞直到获得锁定
       # 否则超时后将返回False
        threadLock.acquire()
        print_time(self.name, 2, self.counter)
        # 释放锁
        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, "thread1", 2)
thread2 = myThread(2, "thread2", 3)
 
# 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 ("Exiting Main Thread")

运行结果：

thread1: Fri Jan 31 14:09:43 2020
thread1: Fri Jan 31 14:09:45 2020
thread2: Fri Jan 31 14:09:47 2020
thread2: Fri Jan 31 14:09:49 2020
thread2: Fri Jan 31 14:09:51 2020
Exiting Main Thread

六：线程队列
Python提供了队列模块queue，可以使用队列来实现线程间的同步
以下为queue模块常见的使用：

函数	意义
Queue.qsize()	返回队列的大小
Queue.empty()	如果队列为空，返回True,反之False
Queue.full()	如果队列满了，返回True,反之False
Queue.full	与 maxsize 大小对应
Queue.put(item)	写入队列，timeout等待时间
Queue.put_nowait(item)	相当Queue.put(item, False)
Queue.task_done()	在完成一项工作之后，Queue.task_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号
Queue.join()	实际上意味着等到队列为空，再执行别的操作

实例如下：

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 ("Starting " + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print ("Exiting " + self.name)
 
def process_data(threadName, q):
    while not exitFlag:
        queueLock.acquire()
        if not workQueue.empty():
            data = q.get()
            queueLock.release()
            print ("%s get %s" % (threadName, data))
        else:
            queueLock.release()
        time.sleep(1)
 
threadList = ["thread1", "thread2", "thread3", "thread4"]
nameList = ["1", "2", "3", "4", "5", "6","7","8"]
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 ("Exiting Main Thread")

运行结果：

Starting thread1
Starting thread2
Starting thread3
Starting thread4
thread4 get 1
thread2 get 2
thread1 get 3
thread3 get 4
thread4 get 5
thread3 get 6
thread1 get 7
thread2 get 8
Exiting thread4
Exiting thread3
Exiting thread2
Exiting thread1
Exiting Main Thread

以上就关于Python的多线程编程涉及的_thread,Threading多线程模块，多线程同步，队列做了简单总结，如果有不正确或者需要补充的地方，欢迎评论区留言，谢谢！