python中线程和进程（一）

进程和线程
Python中的线程

进程和线程

进程：进程是计算机中程序正在执行的实例，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程：也被称为轻量级进程，是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID，当前指令指针，寄存器集合和堆栈组成。

线程和进程的关系：

现代操作系统中，每一个进程都认为自己独占所有的计算机资源。进程好比一个国家，各个进程间不可以随便的共享数据，而线程就像是省份，同一个进程内的线程可以共享进程的资源，每一个线程拥有自己独立的堆栈。

进程和程序的关系：

程序是源代码编译后的文件，当该程序被操作系统加载到内存中，就是进程，进程中存放着指令和数据，它也是线程的容器。

Python中的线程

1. Thread类

python中线程的开发使用标准库：threading

def __init__(self, group=None, target=None, name=None,
             args=(), kwargs=None, *, daemon=None):

target：线程调用的对象，即目标函数
name：线程名
args：为目标函数传递的实参，元组
kwargs：为目标函数关键字传参，字典

2. 线程的启动

import threading
def worker():
    print("I'm working")
    print("Finished")
t = threading.Thread(target=worker,name='worker') #创建线程对象
t.start() # 启动线程

可以通过threading.Thread创建一个线程对象，target指定目标函数，然后调用start方法进行启动线程。

3. 线程的传参

import threading
import time
def add(x,y):
    print("{} + {} = {}  线程ID：{}".format(x,y,x+y,threading.current_thread().ident))
thread1 = threading.Thread(target=add,name='add1',args=(4,5)).start()
time.sleep(1)
thread2 = threading.Thread(target=add,name='add2',args=(10,),kwargs={'y':5}).start()
time.sleep(1)
thread3 = threading.Thread(target=add,name='add3',kwargs={'x':20,'y':5}).start()

线程传参和函数传参没有什么区别，本质上就是函数传参。

4. 线程的属性和方法

threading的属性和方法

名称	含义
current_thread()	返回当前线程对象
main_thread()	返回主线程对象
active_count()	当前处于alive状态的线程数
enumerate()	返回所有活着的线程的列表，不包括已经终止的线程和为开始的线程
get_ident()	返回当前线程的ID

Thread实例的属性和方法

名称	含义
name	名称，仅仅是一个标识。可以通过getName()获取，setName()设置该名称
ident	线程ID
is_alive()	返回线程是否活着
start()	启动线程。每个线程必须且只能执行该方法一次
run()	运行线程函数

start和run的区别：

使用start启动线程，会启动一个新的线程，而使用run方法，并没有启动新的线程，只有在主线程上调用一个普通的函数。

5. daemon线程和non-daemon线程

在Python中，构造线程时，可以设置daemon属性。默认daemon线程是None，即non-daemon线程。

import time
import threading
def foo():
    time.sleep(5)
    for i in range(20):
        print(i)
t = threading.Thread(target=foo,daemon=True) #修改成None
t.start()
print("main thread Exit")

如果一个程序中只有daemon线程，那么主线程退出的时候，会结束所有的daemon线程，退出。

总结：

在一个程序中，如果有non-daemon线程的时候，主线程退出时，不会杀掉所有的daemon线程，直到所有的non-daemon线程全部结束，如果还有daemon线程，主线程退出的时候，会结束所有的daemon线程，然后退出。

6. join方法

import time
import threading
def foo(n):
    for i in range(n):
        print(i)
        time.sleep(1)
t = threading.Thread(target=foo,args=(10,),daemon=True)
t.start()
t.join() # 设置join
print("main thread Exit")

设置join后，daemon线程执行完了，程序才会退出。

join(timeout=None)：

一个线程中调用另一个线程的join方法，此时调用者将会被阻塞，直到被调线程终止。一个线程可以被join多次。调用谁的join方法，就要等谁。

import time
import threading
def bar():
    while True:
        time.sleep(1)
        print("bar")
def foo():
    print("t1's daemon = {}".format(threading.current_thread().isDaemon()))
    t2 = threading.Thread(target=bar)
    t2.start()
    print("t2's daemon = {}".format(t2.isDaemon()))
t1 = threading.Thread(target=foo,daemon=True)
t1.start()
time.sleep(3)
print("main thread exiting")

只要主程序退出，2个工作线程就结束。

import time
import threading
def bar():
    while True:
        time.sleep(1)
        print("bar")
def foo():
    print("t1's daemon = {}".format(threading.current_thread().isDaemon()))
    t2 = threading.Thread(target=bar)
    t2.start()
    print("t2's daemon = {}".format(t2.isDaemon()))
    t2.join()
t1 = threading.Thread(target=foo,daemon=True)
t1.start()
t1.join()
time.sleep(3)
print("main thread exiting")

通过相互调用join方法，使线程结束不了。

7. 定时器Timer

class Timer(Thread):
    def __init__(self, interval, function, args=None, kwargs=None):

threading.Timer继承自Thread，该类用来定义多久执行一个函数。

start方法执行之后，Timer对象就会处于等待状态，等待了interval之后，开始执行function函数，如果在执行函数之前的等待阶段，使用了cancel方法，就会跳过执行函数。

但是如果线程中的函数已经开始执行，cancel就没有效果了。

import threading
import logging
import time
FORMAT = '%(asctime)s %(threadName)s %(thread)d %(message)s'
logging.basicConfig(format=FORMAT,level=logging.INFO)
def worker():
    logging.info('in worker')
    time.sleep(2)
t = threading.Timer(5,worker)
t.setName('w1')
t.cancel()  # 提前取消
t.start()
print(threading.enumerate())
time.sleep(8)
print(threading.enumerate())