线程 - HelloWorld开发者社区

1.什么是线程

线程，有时被称为轻量进程，是程序执行流的最小单元；
进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础；

2.如何定义线程

在Python中，使用threading库来创建线程；
创建进程的语法

threading.Thread(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, *, daemon=None)；

group：为线程组，但是Python中没有线程组，所以这是保留参数；
target：为可调用对象，也就是任务, 可以是函数，如果是实例，那么实例的类必须实现__call__方法；
name：指定线程的名称；
args、kwargs：给线程任务传递参数、关键字参数；
daemon：指定子线程是否需要主线程等待，主线程是non-daemon线程；

3.如何使用线程

# 示例1：
import threading
def worker():
    print('I am worker')
thead_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker')
thead_obj.start()

Python中的线程没有优先级、线程组、停止、挂起、销毁、恢复的概念；
线程退出的方式有两种：线程任务执行完毕、或线程内部抛出异常；

# 示例1：死循环，会一直执行
import threading
import time

def worker():
    while True:
        time.sleep(1)
        print('我在工作')
    else:
        print('执行完毕')
thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker')
thread_obj.start()

# 示例3：条件不满足时，程序会执行完毕
import threading
import time
def worker():
    number = 10
    while number:
        time.sleep(1)
        print('我在工作')
        number -= 1
    else:
        print('执行完毕')
thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker')
thread_obj.start()


# 示例4：参数传递
import threading
import time
def worker(num):
    number = num
    while number:
        time.sleep(1)
        print('我在工作')
        number -= 1
    else:
        print('执行完毕')
thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker', args=(3,))
thread_obj.start()

threading.active_count()：依然存活的线程数，包括主线程；
threading.current_thread()：返回当前线程实例对象；
threading.enumerate()：返回当前存活的线程对象列表，包括主线程，但是不包括终止线程和未启动线程；
threading.main_thread()：返回主线程实例对象；
threading.get_ident()：返回当前线程的ID；

# 实例5：线程的threading模块的相关函数
import threading
import time
def showInfo():
    print('active_thread_count = {}'.format(threading.active_count()))
    print('current_thread = {}'.format(threading.current_thread()))
    print('enumerate = {}'.format(threading.enumerate()))
    print('main_thread = {}'.format(threading.main_thread()))
    print('get_ident = {}'.format(threading.get_ident()))
def worker(num):
    number = num
    while number:
        time.sleep(1)
        print('我在工作')
        number -= 1
    else:
        print('执行完毕')
if __name__ == '__main__':
    thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker', args=(5, ))
    thread_obj.start()
    showInfo()

thread_obj.name：属性装饰器实现，获取线程名称；
thread_obj.name = 'thread name'：设置线程名称；
thread_obj.ident：线程id；
thread_obj.is_alive()：显示线程是否存活，返回Bool值；

# 示例6：线程实例对象的方法
import threading
import time
def worker(num):
    number = num
    while number:
        time.sleep(1)
        print('我在工作')
        number -= 1
    else:
        print('执行完毕')
if __name__ == '__main__':
    thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker', args=(5, ))
    thread_obj.start()
    print(thread_obj.name)
    thread_obj.name = 'new worker'
    print(thread_obj.name)
    print(thread_obj.ident)
    print(thread_obj.is_alive())

4.线程start方法和run方法的区别

import threading
import time
def worker(num):
    number = num
    while number:
        time.sleep(1)
        print('我在工作')
        number -= 1
    else:
        print('执行完毕')
if __name__ == '__main__':
    thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker', args=(5, ))
    thread_obj.start()
    # thread_obj.run()
    print(thread_obj.name)
    thread_obj.name = 'new worker'
    print(thread_obj.name)
    print(thread_obj.ident)
    print(thread_obj.is_alive())

start方法会在内存中，启动一个新的线程运行任务；
run方法不会启动新的线程，只是在主线程中执行任务；

5.什么是线程安全

一般在使用多线程的时候，如果需要打印线程的信息，不会使用print函数打印，而是使用logging日志模块打印，因为考虑到print函数在打印过程中可能出现线程的切换；

6.如何确保线程安

使用logging模块，把线程的信息通过日志的形式打印出来；

7.daemon线程和非daemon线程

import threading
import time
def worker(num):
    number = num
    while number:
        time.sleep(1)
        print('{}在工作'.format(threading.current_thread().name))
        number -= 1
    else:
        print('执行完毕')
if __name__ == '__main__':
    thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker', args=(5, ), daemon=False)
    # thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker', args=(5,), daemon=True)
    thread_obj.start()
    time.sleep(3)
    print('主线程执行完毕')

线程中有父子的概念，如果在主线程中启动了一个线程，那么主线程就是父线程，启动的这个工作线程就是子线程；
主线程是non-daemon线程，也就是daemon=False，如果子线程的daemon=False，那么主线程会等待子线程执行完毕，主线程才会终止，如果为True, 那么主线程将不会等待子线程，而是主线程执行完毕后，子线程就会终止运行；
daemon选项必须在启动线程之前设定；

8.线程实例的join方法

import threading
import time
def worker(num):
    number = num
    while number:
        time.sleep(1)
        print('{}在工作'.format(threading.current_thread().name))
        number -= 1
    else:
        print('执行完毕')
if __name__ == '__main__':
    #
    thread_obj = threading.Thread(target=worker, name='worker', args=(5,), daemon=True)
    thread_obj.start()
    thread_obj.join()  # 主线程在此处开始阻塞
    print('主线程执行完毕')

在当前线程中调用另一个线程的join方法，当前线程会在此处被阻塞，直到被调用的线程结束运行或终止，timeout指定被阻塞的时长，如果没有指定，那么就一直阻塞直到调用线程终止；

9.timer定时器

threading.Timer(self, interval, function, args=None, kwargs=None)可以创建一个定时任务

import threading
from threading import Timer
def worker():
    print('I am worker !')
# 等3秒后只需
timer = Timer(interval=3, function=worker, )
# 给定时器取名
timer.setName('worker timer')
timer.start()
print(threading.enumerate())