Python中创建线程有两种方式：函数或者用类来创建线程对象。
- 函数式：调用 _thread 模块中的start_new_thread()函数来产生新线程。
- 类：创建threading.Thread的子类来包装一个线程对象。
一.函数式：调用thread模块中的start_new_thread()函数来产生新线程
thread.start_new_thread ( function, args[, kwargs] )
- function - 线程函数
- args - 传递给线程函数的参数,他必须是个tuple类型
- kwargs - 可选参数
例：通过thread来创建新线程
import thread,time def timer(name,delay): count = 0 while count < 5: time.sleep(delay) count +=1 print "%s:%s" %(name,time.ctime()) #创建两个线程 thread.start_new_thread(timer,('Thread-1',2,)) #timer表示执行timer函数，后面元组内表示timer函数的两个参数 thread.start_new_thread(timer,('Thread-2',4,)) while 1: pass
输出结果：
Thread-1:Tue Oct 18 16:05:23 2016 Thread-1:Tue Oct 18 16:05:25 2016 Thread-2:Tue Oct 18 16:05:25 2016 Thread-1:Tue Oct 18 16:05:27 2016 Thread-1:Tue Oct 18 16:05:29 2016 Thread-2:Tue Oct 18 16:05:29 2016 Thread-1:Tue Oct 18 16:05:31 2016 Thread-2:Tue Oct 18 16:05:33 2016 Thread-2:Tue Oct 18 16:05:37 2016 Thread-2:Tue Oct 18 16:05:41 2016
二.类：创建threading.Thread的子类来包装一个线程对象
例1，通过threading来创建新线程：
import threading,time def show(arg): time.sleep(2) print 'thread' + str(arg) for i in range(10): t = threading.Thread(target=show,args=(i,)) #target=show执行show函数，后面args表示show函数中传入的参数 t.start()
运行结果：
Main thread stop. Tue Oct 18 11:44:41 2016 thread0 thread2 thread4 thread3 thread1 thread8 thread6 thread5 thread7 thread9
例2：单线程
from time import ctime,sleep def Music(music): for i in range(2): print ('I am listening to the music now...%s' %ctime()) sleep(2) def Movie(movie): for i in range(2): print('I am watching movie now...%s' %ctime()) sleep(5) if __name__ == '__main__': Music('Goodbye') Movie('Who Am I') print ('Main Process is over...%s' %ctime())
输出结果：
I am listening to the music now...Mon Dec 12 14:53:24 2016 I am listening to the music now...Mon Dec 12 14:53:26 2016 I am watching movie now...Mon Dec 12 14:53:28 2016 I am watching movie now...Mon Dec 12 14:53:33 2016 Main Process is over...Mon Dec 12 14:53:38 2016
例3：多线程
import threading import time def Music(music): for i in range(2): print('I am listening to the <%s> now...%s' %(music,time.ctime())) time.sleep(2) def Movie(movie): for i in range(2): print('I am watching <%s> now...%s' %(movie,time.ctime())) time.sleep(5) t1 = threading.Thread(target=Music,args=('I Will',)) t2 = threading.Thread(target=Movie,args=('The Walking Dead',)) if __name__ == '__main__': #t1.daemon = True #如果为True，说明该线程为守护线程，也就表明这个线程不重要，在主线程退出的时候不用等待这个线程 #t2.daemon = True #如果想等待子线程执行完之后，主线程才退出，就不需要设置daemon属性（daemon属性默认就为False） t1.start() t2.start() #t1.join() #停止主线程，直到执行完子线程t1后才执行主线程 #t2.join() #停止主线程，直到执行完子线程t2后才执行主线程 print('all is over...%s' %time.ctime())
输出结果：
I am listening to the <I Will> now...Mon Dec 12 14:41:48 2016 #与另外一条子线程同时运行的，注意时间！ I am watching <The Walking Dead> now...Mon Dec 12 14:41:48 2016 all is over...Mon Dec 12 14:41:48 2016 I am listening to the <I Will> now...Mon Dec 12 14:41:50 2016 I am watching <The Walking Dead> now...Mon Dec 12 14:41:53 2016
上面例题中如果启用t1.join和t2.join结果如下：
I am listening to the <I Will> now...Mon Dec 12 14:42:56 2016 I am watching <The Walking Dead> now...Mon Dec 12 14:42:56 2016 I am listening to the <I Will> now...Mon Dec 12 14:42:58 2016 I am watching <The Walking Dead> now...Mon Dec 12 14:43:01 2016 all is over...Mon Dec 12 14:43:06 2016 #等待子线程运行结束后才执行主线程
Threading模块中所有对象：
1，Thread
- start() #开始线程的执行
- run() #定义线程的功能的函数（一般会被子类重写）
- join(timeout=None) #程序挂起，直到该线程执行结束（如果设置了timeout，最多阻塞timeout秒）
- getName() #返回线程名字
- setName(name) #设置线程名字
- isAlive() #查看该线程是否还在运行
- isDaemon(False) #设置守护进程（True）或非守护线程（默认为False），如果设置为守护线程（True）表示该线程不重要，主线程无需等待该线程结束才退出。
2，Lock（Rlock）：只允许一个线程更改数据。提供acquire方法（获取锁）和release方法（释放锁）
- RLock和Lock 的区别：RLock允许在同一线程中被多次acquire和release。RLock中acquire和release必须成对出现，即调用了n次acquire，必须调用n次的release才能真正释放所占用的琐。而Lock不一样，同一线程只能使用一次acquire和release方法。
3，condition
4，Event
5，Semaphore（BoundedSemaphore）：同时允许一定数量的线程更改数据，信号量也提供acquire方法和release方法。
6，其他函数：
activeCount() #返回当前活动线程的数量 currentThread() #返回当前线程 enumerate() #返回当前活动线程的列表 settrace(func) #为所有线程设置一个跟踪函数 setprofile() #为所有线程设置一个profile函数
多线程实现同步的方法：
1.线程锁：在同一个进程中的资源，所有线程都是共享的。线程之间是进行随机调度，如果不同线程同时对数据进行修改，就会产生问题。为了保证数据的准确性，引入了锁的概念。也就是在同一时刻只允许一个线程操作该数据。
锁有两种状态：锁定和未锁定
每当一个线程1要访问共享数据时，必须先获得锁定；如果已经有别的线程2获得锁定了，那么就让线程1暂停，也就是同步阻塞；等到线程2访问完毕，释放锁以后，再让线程1继续。
使用锁方法：
lock = threading.Lock() #创建锁 lock.acquire([timeout]) #锁定 lock.release() #释放
例1：未使用锁之前：（注意同一时间点，num值的变化）
import threading import time num = 0 def fun(arg): global num time.sleep(1) num += 1 print(num,'-->','%s'%time.ctime()) for item in range(5): #开启5个子线程 t = threading.Thread(target=fun,args=(item,)) t.start() print('Main threading stop !')
输出结果：
Main threading stop ! 1 --> Mon Dec 12 15:51:03 2016 2 --> Mon Dec 12 15:51:03 2016 3 --> Mon Dec 12 15:51:03 2016 #同一时间点输出的num都不一样 4 --> Mon Dec 12 15:51:03 2016 5 --> Mon Dec 12 15:51:03 2016
例2：使用锁之后：
import threading import time num = 0 lock = threading.Lock() #创建锁 def fun(arg): lock.acquire() #获取锁 global num time.sleep(1) num += 1 print(num,'-->','%s'%time.ctime()) lock.release() #释放锁 for item in range(5): #开启5个子线程 t = threading.Thread(target=fun,args=(item,)) t.start() print('Main threading stop !')
输出结果：
Main threading stop ! 1 --> Mon Dec 12 15:56:34 2016 2 --> Mon Dec 12 15:56:35 2016 3 --> Mon Dec 12 15:56:36 2016 #注意：同一时间点num值不变 4 --> Mon Dec 12 15:56:37 2016 5 --> Mon Dec 12 15:56:38 2016
2，信号量Semaphore
例：
import threading import time se = threading.Semaphore(5) #同时允许5个线程修改数据 def fun(n): se.acquire() time.sleep(1) print('thread:%s -->%s'%(n,time.ctime())) se.release() if __name__ == '__main__': for i in range(10): t = threading.Thread(target=fun,args=(i,)) t.start()
输出结果：
thread:0 -->Mon Dec 12 16:36:12 2016 thread:1 -->Mon Dec 12 16:36:12 2016 thread:3 -->Mon Dec 12 16:36:12 2016 thread:2 -->Mon Dec 12 16:36:12 2016 thread:4 -->Mon Dec 12 16:36:12 2016 #同一时间点，允许5个线程同时修改值 thread:6 -->Mon Dec 12 16:36:13 2016 thread:8 -->Mon Dec 12 16:36:13 2016 thread:5 -->Mon Dec 12 16:36:13 2016 thread:9 -->Mon Dec 12 16:36:13 2016 thread:7 -->Mon Dec 12 16:36:13 2016
3，时间event：通用的条件变量，多个线程可以等待某个事件发生后，所有线程都被激活。事件主要提供了三个方法 set、wait、clear。
事件处理的机制：
全局定义了一个“Flag”：
(1)如果“Flag”值为 False，那么当程序执行 event.wait 方法时就会阻塞
(2)如果“Flag”值为True，那么event.wait 方法时便不再阻塞
clear：将“Flag”设置为False
set：将“Flag”设置为True
import threading eve = threading.Event() def fun(e): print('start...') e.wait() print('execute...') for i in range(5): t = threading.Thread(target=fun,args=(eve,)) t.start() eve.clear() usr_input = input('Enter the flag:') if usr_input =='1': eve.set()
输出结果：
start... start... start... start... start... Enter the flag:1 execute... execute... execute... execute... execute...
4，条件Condition：使线程进入等待状态，当满足某个条件时，才释放线程。
notify()方法会唤醒一个在等待conditon变量的线程；notify_all() 则会唤醒所有在等待conditon变量的线程
例如生产者模型：
import threading import time c = threading.Condition() def fun(n): c.acquire() c.wait() print('current threading:%s ---> %s' %(n,time.ctime())) time.sleep(1) c.release() if __name__ == '__main__': for i in range(10): t = threading.Thread(target=fun,args=(i,)) t.start() while True: usr_input = input('Enter:') if usr_input == 'q': break c.acquire() c.notify(int(usr_input)) c.release()
输出结果：
Enter:3 current threading:1 ---> Mon Dec 12 17:14:40 2016 current threading:2 ---> Mon Dec 12 17:14:41 2016 current threading:0 ---> Mon Dec 12 17:14:39 2016 current threading:0 ---> Mon Dec 12 17:14:39 2016 Enter:5 current threading:4 ---> Mon Dec 12 17:14:47 2016 current threading:6 ---> Mon Dec 12 17:14:48 2016 current threading:3 ---> Mon Dec 12 17:14:49 2016 current threading:5 ---> Mon Dec 12 17:14:50 2016 current threading:7 ---> Mon Dec 12 17:14:51 2016 Enter:3 current threading:9 ---> Mon Dec 12 17:14:59 2016 current threading:8 ---> Mon Dec 12 17:15:00 2016 Enter:q Process finished with exit code 0
5.定时器：指定n秒后执行某操作
import threading import time print('Time:%s'%time.ctime()) def Print(): print('hello,python...%s'%time.ctime()) t = threading.Timer(2,Print) #2秒后执行Print函数 t.start()
输出结果：
Time:Mon Dec 12 17:24:50 2016 hello,python...Mon Dec 12 17:24:52 2016 #2秒后执行
同步队列Queue：
- Queue模块提供了同步队列和线程安全。包括FIFO队列、LIFO队列以及优先级队列。可以使用队列来实现线程间的同步。
FIFO：（默认为FIFO）
- Queue模块可以用来进行线程间通讯，让各个线程之间共享数据。
- Queue解决了生产者，消费者的问题。
Queue模块常用方法：
import queue #导入queue模块 q = queue.Queue(maxsize=0) #构造一个FIFO队列。maxsize指定队列的长度。为0时，表示队列长度无限制。 q.put(item='n',block=1,timeout=None) #在队尾插入一个item（必选项）。如果当前队列为空，且block为1（默认值）时，put()方法就使 #线程暂停，一直阻塞到队列中有空间为止；如果block为0，put()方法会引发Full异常。 q.get(block=1,timeout=None) #从队首删除并返回一个项目。当block为1（默认值）时，get()方法使线程暂停，直到有项目可用。如果队列为空，且block为0时，队列将引发empty异常。 q.put_nowait(item='n') #相当于q.put(item,False) q.get_nowait() #相当于q.get(False) q.join() #等到队列为空时，在执行别的操作 q.qsize() #返回队列的大小 q.empty() #当队列为空时，返回True，否则返回False q.full() #当队列满时，返回True，否则返回False q.task_done() #在完成一项工作之后，它向任务已完成的队列发送一个信号
例：
from threading import Thread from queue import Queue import time class Producer(Thread): #定义生产者类 def __init__(self,name,queue): self.Name = name self.Queue = queue super(Producer,self).__init__() #执行父类的构造函数 def run(self): #生产者具体工作内容 while True: if self.Queue.full(): time.sleep(1) else: self.Queue.put('产品') time.sleep(1) print ('%s生产一个产品' %(self.Name,)) #Thread.run(self) class Consumer(Thread): #定义消费者类 def __init__(self,name,queue): self.Name = name self.Queue = queue super(Consumer, self).__init__() #执行父类的构造函数 def run(self): while True: if self.Queue.empty(): time.sleep(1) else: self.Queue.get('产品') time.sleep(1) print ('%s消费了一个产品' %(self.Name,)) #Thread.run(self) que = Queue(maxsize=100) #定义容器 person1 = Producer('P1',que) #创建生产者P1 person1.start() person2 = Producer('P2',que) #创建生产者P2 person2.start() person3 = Producer('P3',que) #创建生产者P3 person3.start() for num in range(20): #创建消费者20人:C1,C2...C20 name = 'C1%d' %(num,) item = Consumer(name,que) item.start()
