python之多线程

于 2018-07-26 15:57:58 发布
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分类专栏： python
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版权

###引入多线程

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-01 不智能.py
date: 2018-07-上午6:20
author:ting
desc:
执行完一个才执行下一个任务，没有把cpu完全利用起来，程序执行效率低下
"""
from time import ctime,sleep
def music(a):
    for i in range(2):
        print 'I was listening to %s.%s' % (a,ctime())
        sleep(1)
def movie(b):
    for i in range(2):
        print 'I was watching to %s.%s' % (b,ctime())
        sleep(5)
music('下雨了')
movie('快把我哥带走')
print 'all over %s' % ctime()

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-02  智能.py
date: 2018-07-上午6:20
author:ting
desc:
多个软件可以同时运行
"""
import threading
from time import ctime,sleep
def music(a):
    for i in range(2):
        print 'I was listening to %s.%s' % (a,ctime())
        sleep(1)
def movie(b):
    for i in range(2):
        print 'I was watching to %s.%s' % (b,ctime())
        sleep(5)
# music('下雨了')
# movie('快把我哥带走')
t1 = threading.Thread(target=music,args=('下雨了',))
t1.start()
t2 = threading.Thread(target=movie,args=('快把我哥带走',))
t2.start()
print 'all over %s' % ctime()

这里写图片描述
###多线程

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-03.py
date: 2018-07-上午6:27
author:ting
desc:
创建多个线程

多线程能干什么：(生产者消费者问题：（经典）)
1.一直生产 一直消费 中间有阀值 避免供求关系不平衡
2.线程安全问题，要是线程同时来，听谁的
3.锁：一种数据结构 队列:先进线出 栈：先进后出

生产者消费者的优点(为什么经典的设计模式)
1.解耦（让程序各模块之间的关联性降到最低）
	假设生产者和消费者是两个类，如果让生产者直接调用消费者的某个方法，那么生产者对于消费者就会产生
依赖(也就是耦合)，如果将来消费者的代码发生变换，可能会影响到生产者，而如果两者都依赖于某个缓冲区，
两者之间不直接依赖，耦合也就相应降低了.
    生活中的例子：我们 邮筒 邮递员
举个例子，我们去邮局投递信件，如果不使用邮筒(也就是缓冲区)，你必须得把信直接交给邮递员，有同学会说，
直接交给邮递员不是挺简单的嘛，其实不简单，你必须得认识邮递员，才能把信给他(光凭身上的制服，万一有人
假冒呢？？？)，这就产成你和邮递员之间的依赖了(相当于生产者消费者强耦合)，万一哪天邮递员换人了，你还
要重新认识一下(相当于消费者变化导致修改生产者代码)，而邮筒相对来说比较固定，你依赖它的成本就比较低
(相当于和缓冲区之间的弱耦合)
2.支持并发
	生产者消费者是两个独立的并发体，他们之间是用缓冲区作为桥梁连接，生产者之需要往缓冲区里丢数据，就
可以继续生产下一个数据，而消费者者只需要从缓冲区里拿数据即可，这样就不会因为彼此速度而发生阻塞.
    接着上面的例子：如果我们不使用邮筒，我们就得在邮局等邮递员，直到他回来了，我们才能把信给他，这
期间我们啥也不能干(也就是产生阻塞)，或者邮递员挨家挨户的问(产生论寻)
3.支持忙闲不均
	如果制造数据的速度时快时慢，缓冲区的好处就体现出来了，当数据制造快的时候，
消费者来不及处理，未处理的数据可以暂时存在缓冲区中，等生产者的速度慢下来，消费者再慢慢处理
	情人节信件太多了，邮递员一次处理不了，可以放在邮筒中，下次在来取
"""
from threading import Thread
def Foo(arg):
    print arg

print 'before'
# 线程和函数建立关系
t1 = Thread(target=Foo,args=(1,))
t1.start()
print t1.getName()

t2 = Thread(target=Foo,args=(2,))
t2.start()
print t2.getName()

print 'after'

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-04.py
date: 2018-07-上午6:47
author:ting
desc:
主线程执行完之后，还在等子线程执行完,程序才结束
"""
from threading import Thread
import time
def Foo(arg):
    for item in range(10):
        print item
        time.sleep(1)
print 'before'
t1 = Thread(target=Foo,args=(1,))
t1.start()
print 'after'

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-05.py
date: 2018-07-上午6:50
author:ting
desc:
主线程不等子线程,即子线程的执行与主线程无关
"""
from threading import Thread
import time
def Foo(arg):
    for item in range(10):
        print item
        time.sleep(1)
print 'before'
t1 = Thread(target=Foo,args=(1,))
t1.setDaemon(True)
t1.start()
print 'after'

# 这行代码可以看到子线程在后台依然执行
time.sleep(5)

这里写图片描述
这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-06.py
date: 2018-07-上午7:06
author:ting
desc:
可以控制主线程等待子线程的时间
"""
from threading import Thread
import time
def Foo():
    for item in range(10):
        print item
        time.sleep(1)
print 'before'
t1 = Thread(target=Foo)
t1.start()

# 主线程到join()就不往下执行了，直到子进程执行完
t1.join()
print 'after'

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-07.py
date: 2018-07-上午7:16
author:ting
desc:

"""
from threading import Thread
import time
def Foo():
    for item in range(10):
        print item
        time.sleep(1)
print 'before'
t1 = Thread(target=Foo)
t1.start()

# 5 代表主进程只等子进程5秒
t1.join(5)
print 'after'

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:线程安全问题.py
date: 2018-07-上午3:41
author:ting
desc:
线程会出现异常无法输出正确的结果
"""
import threading
import time
num = 0


def run(n):
    time.sleep(1)
    global num
    num += 1
    print '%s\n' % num

for i in range(1500):
    t = threading.Thread(target=run,args=(i,))
    t.start()

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:线程加锁.py
date: 2018-07-上午3:39
author:ting
desc:
给线程加锁使得输出结果正确
"""
import threading
import time
num = 0


def run(n):
    time.sleep(1)
    global num
    lock.acquire()
    num += 1
    print '%s\n' % num
    lock.release()
lock = threading.Lock()
for i in range(1500):
    t = threading.Thread(target=run,args=(i,))
    t.start()

###多线程在操作系统中的应用

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-08.py
date: 2018-07-上午7:30
author:ting
desc:
操作系统，生产者与消费者
"""
import threading
import Queue
import time

def Producer(name,que):
    que.put('baozi')
    print '%s:MADE A baizi~~' % name
def Customers(name,que):
    que.get('baozi')
    print '%s:GOT A baozi~~' % name

# 创建队列
q = Queue.Queue()

p1 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker1',q])
p2 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker2',q])
p1.start()
p2.start()

c1 = threading.Thread(target=Customers,args=['lily',q])
c2 = threading.Thread(target=Customers,args=['lucy',q])
c1.start()
c2.start()

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-09.py
date: 2018-07-上午7:30
author:ting
desc:
忙闲不均，随机处理
吃包子比做包子慢才会正确执行
"""
import threading
import Queue
import time
import random

def Producer(name,que):
    while True:
        que.put('baozi')
        print '%s:MADE A baizi~~' % name
        time.sleep(random.randrange(5))
def Customers(name,que):
    while True:
        que.get('baozi')
        print '%s:GOT A baozi~~' % name
        time.sleep(random.randrange(2))

# 创建队列
q = Queue.Queue()

p1 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker1',q])
p2 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker2',q])
p1.start()
p2.start()

c1 = threading.Thread(target=Customers,args=['lily',q])
c2 = threading.Thread(target=Customers,args=['lucy',q])
c1.start()
c2.start()

# 程序一直在执行，不会停止

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-10.py
date: 2018-07-上午7:58
author:ting
desc:
没有包子，就会提示顾客没有包子，不会傻傻的等
"""
import threading
import Queue
import time
import random

def Producer(name,que):
    while True:
        que.put('baozi')
        print '%s:MADE A baizi~~' % name
        time.sleep(random.randrange(5))
def Customers(name,que):
    while True:
        que.get('baozi')
        print '%s:GOT A baozi~~' % name
        print '没有包子了～～'
    time.sleep(random.randrange(2))

# 创建队列
q = Queue.Queue()

p1 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker1',q])
p2 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker2',q])
p1.start()
p2.start()

c1 = threading.Thread(target=Customers,args=['lily',q])
c2 = threading.Thread(target=Customers,args=['lucy',q])
c1.start()
c2.start()


# 顾客来买包子时，如果没有，会提示没有包子，但厨师会一直在做包子（程序会一直运行）

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:-11.py
date: 2018-07-上午8:01
author:ting
desc:

"""
import threading
import Queue
import time
import random

def Producer(name,que):
    while True:
        if que.qsize() < 3:
            que.put('baozi')
            print '%s:MADE A baizi~~' % name
        else:
            print '还有三个包子～～'
        time.sleep(random.randrange(5))

def Customers(name,que):
    while True:
        try:
            que.get_nowait()
            print '%s:GOT A baozi~~' % name
        except Exception:
            print '没有包子了～～'
        time.sleep(random.randrange(1))

# 创建队列
q = Queue.Queue()

p1 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker1',q])
p2 = threading.Thread(target=Producer,args=['cooker2',q])
p1.start()
p2.start()

c1 = threading.Thread(target=Customers,args=['lily',q])
c2 = threading.Thread(target=Customers,args=['lucy',q])
c1.start()
c2.start()

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:事件驱动.py
date: 2018-07-上午3:29
author:ting
desc:

"""
import threading
import time

def Producer():
    print 'chef:等人来买包子'
    # 收到了消费者的event.set 也就是把这个flag改为了true,但是我们的包子并没有做好
    event.wait()
    # 此时应该将flag的值改回去
    event.clear()
    print 'chef:someone is coming for 包子'
    print 'chef:making a 包子 for someone'
    time.sleep(5)
    # 告诉人家包子做好了
    print '您的包子好了～'
    event.set()

def Customer():
    print 'lucy:去买包子'
    # 告诉人家我来了
    event.set()
    time.sleep(2)
    print 'lucy:waiting for 包子 to be ready'
    event.wait()
    print '哎呀～真好吃'

event = threading.Event()

p1 = threading.Thread(target=Producer)
c1 = threading.Thread(target=Customer)
p1.start()
c1.start()

这里写图片描述

# _*_ coding:utf-8 _*_
"""
file:异步.py
date: 2018-07-上午2:59
author:ting
desc:

"""
import threading
import time

def Producer():
    print 'chef:等人来买包子'
    # 收到了消费者的event.set,也就是把这个flag改为了true,但是我们的包子并没有做好
    event.wait()
    # 此时应该将flag改回去
    event.clear()
    print 'chef:someone is coming for 包子'
    print 'chef:making a 包子 for someone'
    time.sleep(5)
    # 告诉人家包子做好了
    print '您的包子好了～～'
    event.set()

def Customer():
    print 'lily:去买包子'
    # 告诉人家我来了
    event.set()
    time.sleep(2)
    print 'lily:wait for 包子 to be ready'
    # 我不断检测，但我已经不阻塞了
    while True:
        if event.is_set():
            print 'Thanks~~'
            break
        else:
            print '怎么还没好呀～～'
            # 模拟正在做自己的事情
            time.sleep(1)
event = threading.Event()

p1 = threading.Thread(target=Producer)
c1 = threading.Thread(target=Customer)
p1.start()
c1.start()

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