對(duì)于python 多線程的理解,我花了很長(zhǎng)時(shí)間,搜索的大部份文章都不夠通俗易懂。所以,這里力圖用簡(jiǎn)單的例子,讓你對(duì)多線程有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。
單線程
在好些年前的MS-DOS時(shí)代,操作系統(tǒng)處理問(wèn)題都是單任務(wù)的,我想做聽(tīng)音樂(lè)和看電影兩件事兒,那么一定要先排一下順序。
(好吧!我們不糾結(jié)在DOS時(shí)代是否有聽(tīng)音樂(lè)和看影的應(yīng)用。^_^)
def music():
for i in range(2):
print "I was listening to music. %s" %ctime()
sleep(1)
def move():
for i in range(2):
print "I was at the movies! %s" %ctime()
sleep(5)
if __name__ == '__main__':
music()
move()
print "all over %s" %ctime()
我們先聽(tīng)了一首音樂(lè),通過(guò)for循環(huán)來(lái)控制音樂(lè)的播放了兩次,每首音樂(lè)播放需要1秒鐘,sleep()來(lái)控制音樂(lè)播放的時(shí)長(zhǎng)。接著我們又看了一場(chǎng)電影,
每一場(chǎng)電影需要5秒鐘,因?yàn)樘每戳耍晕乙餐ㄟ^(guò)for循環(huán)看兩遍。在整個(gè)休閑娛樂(lè)活動(dòng)結(jié)束后,我通過(guò)
運(yùn)行結(jié)果:
其實(shí),music()和move()更應(yīng)該被看作是音樂(lè)和視頻播放器,至于要播放什么歌曲和視頻應(yīng)該由我們使用時(shí)決定。所以,我們對(duì)上面代碼做了改造:
def music(func):
for i in range(2):
print "I was listening to %s. %s" %(func,ctime())
sleep(1)
def move(func):
for i in range(2):
print "I was at the %s! %s" %(func,ctime())
sleep(5)
if __name__ == '__main__':
music(u'愛(ài)情買(mǎi)賣(mài)')
move(u'阿凡達(dá)')
print "all over %s" %ctime()
對(duì)music()和move()進(jìn)行了傳參處理。體驗(yàn)中國(guó)經(jīng)典歌曲和歐美大片文化。
運(yùn)行結(jié)果:
多線程
科技在發(fā)展,時(shí)代在進(jìn)步,我們的CPU也越來(lái)越快,CPU抱怨,P大點(diǎn)事兒占了我一定的時(shí)間,其實(shí)我同時(shí)干多個(gè)活都沒(méi)問(wèn)題的;于是,操作系
統(tǒng)就進(jìn)入了多任務(wù)時(shí)代。我們聽(tīng)著音樂(lè)吃著火鍋的不在是夢(mèng)想。
python提供了兩個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程thread 和threading ,thread 有一些缺點(diǎn),在threading 得到了彌補(bǔ),為了不浪費(fèi)你和時(shí)間,所以我們直
接學(xué)習(xí)threading 就可以了。
繼續(xù)對(duì)上面的例子進(jìn)行改造,引入threadring來(lái)同時(shí)播放音樂(lè)和視頻:
def music(func):
for i in range(2):
print "I was listening to %s. %s" %(func,ctime())
sleep(1)
def move(func):
for i in range(2):
print "I was at the %s! %s" %(func,ctime())
sleep(5)
threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u'愛(ài)情買(mǎi)賣(mài)',))
threads.append(t1)
t2 = threading.Thread(target=move,args=(u'阿凡達(dá)',))
threads.append(t2)
if __name__ == '__main__':
for t in threads:
t.setDaemon(True)
t.start()
print "all over %s" %ctime()
import threading
首先導(dǎo)入threading 模塊,這是使用多線程的前提。
建好的線程t1裝到threads數(shù)組中。
接著以同樣的方式創(chuàng)建線程t2,并把t2也裝到threads數(shù)組。
最后通過(guò)for循環(huán)遍歷數(shù)組。(數(shù)組被裝載了t1和t2兩個(gè)線程)
setDaemon()
setDaemon(True)將線程聲明為守護(hù)線程,必須在start() 方法調(diào)用之前設(shè)置,如果不設(shè)置為守護(hù)線程程序會(huì)被無(wú)限掛起。子線程啟動(dòng)后,父線
程也繼續(xù)執(zhí)行下去,當(dāng)父線程執(zhí)行完最后一條語(yǔ)句print "all over %s" %ctime()后,沒(méi)有等待子線程,直接就退出了,同時(shí)子線程也一同結(jié)束。
start()
開(kāi)始線程活動(dòng)。
運(yùn)行結(jié)果:
從執(zhí)行結(jié)果來(lái)看,子線程(muisc 、move )和主線程(print "all over %s" %ctime())都是同一時(shí)間啟動(dòng),但由于主線程執(zhí)行完結(jié)束,所以導(dǎo)致子線程也終止。
繼續(xù)調(diào)整程序:
print "all over %s" %ctime()
我們只對(duì)上面的程序加了個(gè)join()方法,用于等待線程終止。join()的作用是,在子線程完成運(yùn)行之前,這個(gè)子線程的父線程將一直被阻塞。
注意: join()方法的位置是在for循環(huán)外的,也就是說(shuō)必須等待for循環(huán)里的兩個(gè)進(jìn)程都結(jié)束后,才去執(zhí)行主進(jìn)程。
運(yùn)行結(jié)果:
I was listening to 愛(ài)情買(mǎi)賣(mài). Thu Apr 17 13:04:12 2014
I was at the 阿凡達(dá)! Thu Apr 17 13:04:16 2014
all over Thu Apr 17 13:04:21 2014
從執(zhí)行結(jié)果可看到,music 和move 是同時(shí)啟動(dòng)的。
開(kāi)始時(shí)間4分11秒,直到調(diào)用主進(jìn)程為4分22秒,總耗時(shí)為10秒。從單線程時(shí)減少了2秒,我們可以把music的sleep()的時(shí)間調(diào)整為4秒。
執(zhí)行結(jié)果:
I was listening to 愛(ài)情買(mǎi)賣(mài). Thu Apr 17 13:11:31 2014
I was at the 阿凡達(dá)! Thu Apr 17 13:11:32 2014
all over Thu Apr 17 13:11:37 2014
子線程啟動(dòng)11分27秒,主線程運(yùn)行11分37秒。
雖然music每首歌曲從1秒延長(zhǎng)到了4 ,但通多程線的方式運(yùn)行腳本,總的時(shí)間沒(méi)變化。
本文從感性上讓你快速理解python多線程的使用,更詳細(xì)的使用請(qǐng)參考其它文檔或資料。
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class threading.Thread()說(shuō)明:
This constructor should always be called with keyword arguments. Arguments are:
group should be None; reserved for future extension when a ThreadGroup class is implemented.
target is the callable object to be invoked by the run() method. Defaults to None, meaning nothing is called.
name is the thread name. By default, a unique name is constructed of the form “Thread-N” where N is a small decimal number.
args is the argument tuple for the target invocation. Defaults to ().
kwargs is a dictionary of keyword arguments for the target invocation. Defaults to {}.
If the subclass overrides the constructor, it must make sure to invoke the base class constructor (Thread.__init__()) before doing
anything else to the thread.
之前講了多線程的一篇博客,感覺(jué)講的意猶未盡,其實(shí),多線程非常有意思。因?yàn)槲覀冊(cè)谑褂秒娔X的過(guò)程中無(wú)時(shí)無(wú)刻都在多進(jìn)程和多線程。我們可以接著之前的例子繼續(xù)講。請(qǐng)先看我的上一篇博客。
從上面例子中發(fā)現(xiàn)線程的創(chuàng)建是頗為麻煩的,每創(chuàng)建一個(gè)線程都需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)tx(t1、t2、...),如果創(chuàng)建的線程多時(shí)候這樣極其不方便。下面對(duì)通過(guò)例子進(jìn)行繼續(xù)改進(jìn):
player.py
def muisc(func):
for i in range(2):
print 'Start playing: %s! %s' %(func,ctime())
sleep(2)
def move(func):
for i in range(2):
print 'Start playing: %s! %s' %(func,ctime())
sleep(5)
def player(name):
r = name.split('.')[1]
if r == 'mp3':
muisc(name)
else:
if r == 'mp4':
move(name)
else:
print 'error: The format is not recognized!'
list = ['愛(ài)情買(mǎi)賣(mài).mp3','阿凡達(dá).mp4']
threads = []
files = range(len(list))
#創(chuàng)建線程
for i in files:
t = threading.Thread(target=player,args=(list[i],))
threads.append(t)
if __name__ == '__main__':
#啟動(dòng)線程
for i in files:
threads[i].start()
for i in files:
threads[i].join()
#主線程
print 'end:%s' %ctime()
有趣的是我們又創(chuàng)建了一個(gè)player()函數(shù),這個(gè)函數(shù)用于判斷播放文件的類(lèi)型。如果是mp3格式的,我們將調(diào)用music()函數(shù),如果是mp4格式的我們調(diào)用move()函數(shù)。哪果兩種格式都不是那么只能告訴用戶(hù)你所提供有文件我播放不了。
然后,我們創(chuàng)建了一個(gè)list的文件列表,注意為文件加上后綴名。然后我們用len(list) 來(lái)計(jì)算list列表有多少個(gè)文件,這是為了幫助我們確定循環(huán)次數(shù)。
接著我們通過(guò)一個(gè)for循環(huán),把list中的文件添加到線程中數(shù)組threads[]中。接著啟動(dòng)threads[]線程組,最后打印結(jié)束時(shí)間。
split()可以將一個(gè)字符串拆分成兩部分,然后取其中的一部分。
>>> x = 'testing.py'
>>> s = x.split('.')[1]
>>> if s=='py':
print s
py
運(yùn)行結(jié)果:
繼續(xù)改進(jìn)例子:
通過(guò)上面的程序,我們發(fā)現(xiàn)player()用于判斷文件擴(kuò)展名,然后調(diào)用music()和move() ,其實(shí),music()和move()完整工作是相同的,我們?yōu)槭裁床蛔鲆慌_(tái)超級(jí)播放器呢,不管什么文件都可以播放。經(jīng)過(guò)改造,我的超級(jí)播放器誕生了。
super_player.py
def super_player(file,time):
for i in range(2):
print 'Start playing: %s! %s' %(file,ctime())
sleep(time)
#播放的文件與播放時(shí)長(zhǎng)
list = {'愛(ài)情買(mǎi)賣(mài).mp3':3,'阿凡達(dá).mp4':5,'我和你.mp3':4}
threads = []
files = range(len(list))
#創(chuàng)建線程
for file,time in list.items():
t = threading.Thread(target=super_player,args=(file,time))
threads.append(t)
if __name__ == '__main__':
#啟動(dòng)線程
for i in files:
threads[i].start()
for i in files:
threads[i].join()
#主線程
print 'end:%s' %ctime()
首先創(chuàng)建字典list ,用于定義要播放的文件及時(shí)長(zhǎng)(秒),通過(guò)字典的items()方法來(lái)循環(huán)的取file和time,取到的這兩個(gè)值用于創(chuàng)建線程。
接著創(chuàng)建super_player()函數(shù),用于接收f(shuō)ile和time,用于確定要播放的文件及時(shí)長(zhǎng)。
最后是線程啟動(dòng)運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果:
創(chuàng)建自己的多線程類(lèi)
def __init__(self,func,args,name=''):
threading.Thread.__init__(self)
self.name=name
self.func=func
self.args=args
def run(self):
apply(self.func,self.args)
def super_play(file,time):
for i in range(2):
print 'Start playing: %s! %s' %(file,ctime())
sleep(time)
list = {'愛(ài)情買(mǎi)賣(mài).mp3':3,'阿凡達(dá).mp4':5}
#創(chuàng)建線程
threads = []
files = range(len(list))
for k,v in list.items():
t = MyThread(super_play,(k,v),super_play.__name__)
threads.append(t)
if __name__ == '__main__':
#啟動(dòng)線程
for i in files:
threads[i].start()
for i in files:
threads[i].join()
#主線程
print 'end:%s' %ctime()
MyThread(threading.Thread)
創(chuàng)建MyThread類(lèi),用于繼承threading.Thread類(lèi)。
__init__()
使用類(lèi)的初始化方法對(duì)func、args、name等參數(shù)進(jìn)行初始化。
apply()
apply(func [, args [, kwargs ]]) 函數(shù)用于當(dāng)函數(shù)參數(shù)已經(jīng)存在于一個(gè)元組或字典中時(shí),間接地調(diào)用函數(shù)。args是一個(gè)包含將要提供給函數(shù)的按位置傳遞的參數(shù)的元組。如果省略了args,任何參數(shù)都不會(huì)被傳遞,kwargs是一個(gè)包含關(guān)鍵字參數(shù)的字典。
apply() 用法:
#不帶參數(shù)的方法
>>> def say():
print 'say in'
>>> apply(say)
say in
#函數(shù)只帶元組的參數(shù)
>>> def say(a,b):
print a,b
>>> apply(say,('hello','蟲(chóng)師'))
hello 蟲(chóng)師
#函數(shù)帶關(guān)鍵字參數(shù)
>>> def say(a=1,b=2):
print a,b
>>> def haha(**kw):
apply(say,(),kw)
>>> haha(a='a',b='b')
a b
MyThread(super_play,(k,v),super_play.__name__)
由于MyThread類(lèi)繼承threading.Thread類(lèi),所以,我們可以使用MyThread類(lèi)來(lái)創(chuàng)建線程。
運(yùn)行結(jié)果:
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