鱼和熊掌不可兼得

鱼,我所欲也,熊掌,亦我所欲也,二者不可得兼,舍鱼而取熊掌者也。

从6月开始写公众号,连着四个月一直尽量保证一周五更,结果整天熬夜搞的身体素质骤降。十一休假决定暂时将公众号放放,好好休息休息恢复运动。然后…连着几天夜跑,本已渐入佳境,可晚上灯光不好跑步把脚崴了,只能开始躺在床上胡吃海塞的颓废生活。

节后项目上一些事情比较忙,同事说的好,本应处在被酒色掏空身体的年纪,却硬生生让加班毁了生活,下班后只想把自己仍在床上刷刷抖音早些睡觉。真希望多复制出几个自己,一个去锻炼一个刷抖音再来一个认真学习,可鱼和熊掌不可兼得,一个人怎么可能同时做几件事呢?

鱼和熊掌如何兼得

鱼,我所欲也,熊掌,亦我所欲也,二者我就要兼得,怎么办?我办不到,但是编程可以办到。就好比你没有女朋友,但你可以通过代码new一个出来啊!

今天就来了大家详细说说Python的多线程模块**Threading**。

刚才说到,如果我可以一分为三,那是不一个人可以去跑步,一个人可以躺在床上刷抖音,还有一个人在这里学习、写文章。让我们先来看一个代码示例:

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 王翔
# @WeChat : King_Uranus
# @公众号 : 清风Python
# @GitHub : https://github.com/BreezePython
# @Date : 2019/10/21 21:38
# @Software : PyCharm
# @version :Python 3.7.3
# @File : 01.引子.py import threading
import random
import time def exercising():
for i in range(4):
time.sleep(2)
print("{}开始跑步了,我跑了{}公里".format(threading.current_thread().name, i)) def entertaining():
for i in range(5):
time.sleep(1)
print("{}躺在床上,他又刷到一个好看的妹子".format(threading.current_thread().name)) def learning():
print("{}开始学习了".format(threading.current_thread().name))
time.sleep(10)
print("{}学习结束了了".format(threading.current_thread().name)) def run():
# 这些都是我的分身
boys = ['怪蜀黍', '小逗比', '透明人']
things = [exercising, entertaining, learning]
random.shuffle(boys)
for num, boy in enumerate(boys):
t = threading.Thread(target=things[num], name=boy)
t.start()
time.sleep(0.1) run()

现在我人格分裂成了怪蜀黍,小逗比,透明人,为了众生平等,随机让三个我去完成锻炼、刷抖音、学习的工作,如果未使用多线程,那么我们执行顺序执行,先锻炼再刷抖音最后学习。

但现在我有三个人,应该是同步进行的,来看看代码的执行效果:

我们看到,通过多线程使用,程序实现了三人各玩各的。但这段代码是什么意思呢?且听下段解说…
(ps:学习一件事物,最好是带着问题去学习,一上来就甩一堆知识,反而不容易进入学习状态。)

Theading介绍

threading模块在较低级别thread模块之上构建更高级别的线程接口。我们通过区分类与方法来介绍它

内容借鉴:https://docs.python.org/zh-cn/3/library/threading.html

threading.Thread

class threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, *, daemon=None)

调用这个构造函数时,必需带有关键字参数。参数如下:

group 应该为 None;为了日后扩展 ThreadGroup 类实现而保留。

target 是用于 run() 方法调用的可调用对象。默认是 None,表示不需要调用任何方法。

name 是线程名称。默认情况下,由 “Thread-N” 格式构成一个唯一的名称,其中 N 是小的十进制数。

args 是用于调用目标函数的参数元组。默认是 ()。

kwargs 是用于调用目标函数的关键字参数字典。默认是 {}。

如果 daemon 不是 None,线程将被显式的设置为 守护模式,不管该线程是否是守护模式。如果是 None (默认值),线程将继承当前线程的守护模式属性。

相关方法:

th.start():启动指定线程

th.join():等待所有进程

threading.Semaphore

class threading.Semaphore(value=1)

该类实现信号量对象。信号量对象管理一个原子性的计数器,代表 release() 方法的调用次数减去 acquire() 的调用次数再加上一个初始值。

semaphore.acquire()

semaphore.release()

threading.Lock

class threading.Lock()

实现原始锁对象的类。一旦一个线程获得一个锁,会阻塞随后尝试获得锁的线程,直到它被释放;任何线程都可以释放它。

lock.acquire(blocking=True, timeout=-1):锁定线程

lock.release():解锁线程

可以阻塞或非阻塞地获得锁。

当调用时参数 blocking 设置为 True (缺省值),阻塞直到锁被释放,然后将锁锁定并返回 True 。

在参数 blocking 被设置为 False 的情况下调用,将不会发生阻塞。如果调用时 blocking 设为 True 会阻塞,并立即返回 False ;否则,将锁锁定并返回 True。

当浮点型 timeout 参数被设置为正值调用时,只要无法获得锁,将最多阻塞 timeout 设定的秒数。timeout 参数被设置为 -1 时将无限等待。当 blocking 为 false 时,timeout 指定的值将被忽略。

如果成功获得锁,则返回 True,否则返回 False (例如发生 超时 的时候)。

threading使用案例

threading 的模块介绍网上有很多,但是很多时候,我们对于它的使用,却一脸懵逼,这里为大家介绍一些threading模块在使用时的例子。

关于守护进程 daemon

很多人对于守护进程这个名字不太理解,那么简单的一句话说明就是:

注解:守护线程在程序关闭时会突然关闭。

举个栗子,我们在程序安装的过程中,可能会等待很长时间,这个时候程序没有任何的反馈,用户等的很捉急!如果我们隔一段时间给用户打印一下,程序正在执行,是否会在交互上有更好的效果呢?

来看一个例子:

threading.Condition

class threading.Condition(lock=None)

线程间的相互等待和通知,等待是锁定线程,知道接受到通知

cond.notify():默认唤醒一个等待这个条件的线程

notify_all(): 唤醒所有正在等待这个条件的线程

cond.wait():设置等待

threading.Event

class threading.Event

实现事件对象的类。事件对象管理一个内部标志,调用 set() 方法可将其设置为true。调用 clear() 方法可将其设置为false。调用 wait() 方法将进入阻塞直到标志为true。这个标志初始时为false。

event.wait()阻塞线程直到内部变量为true。如果调用时内部标志为true,将立即返回。否则将阻塞线程,直到调用 set() 方法将标志设置为true或者发生可选的超时。

event.set():将内置标志Flag设置为True

event.clear():将内置标志Flag设置为False

event.is_set():判断set()是否被设置

threading.active_count

func threading.active_count()

返回当前存活的线程对象的数量,统计threading.enumerate()的长度

threading.enumerate

func threading.enumerate()

返回当前存在的所有线程对象的列表

threading.current_thread

func threading.current_thread()

返回当前线程对象

td.name:返回线程对象名称

threading.main_thread

func threading.main_thread()

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 王翔
# @WeChat : King_Uranus
# @公众号 : 清风Python
# @GitHub : https://github.com/BreezePython
# @Date : 2019/10/21 21:24
# @Software : PyCharm
# @version :Python 3.7.3
# @File : 02.damon.py import threading
import time
from atexit import register def install():
print('启动漫长的程序安装...')
time.sleep(5)
print('程序安装完成.') def until():
while True:
time.sleep(1)
print("the python project is running ...") @register
def _atexit():
print('All Done.') main = threading.Thread(target=install)
main.start()
time.sleep(0.1)
note = threading.Thread(target=until, daemon=True)
note.start()

在这里我们顺带介绍一个模块—> atexit,名如其功能,atexit存在一个register的装饰器,当程序退出时执行该函数。

再来看看程序,代码中until函数本来是一个无线循环的打印,但当我们将它设置为守护线程时,当程序主体install执行完成时,守护线程自动退出,最终执行atexit的先关内容。

其中daemon=True 与 t.setDaemon(True) 效果相同

join的阻塞

如果为线程实例添加t.setDaemon(True)守护进程之后,则主线程执行完成后,会立即退出,而不关注子进程是否执行ok!

那么join恰恰相反,当join出现时,会阻塞主进程,直到join的进程执行完,才能开始后续进程。

来看一个例子,a b c三人合租,a买了一台电视,但其他人想看电视的条件是a学习完了才能看,那么就有了以下代码:

返回主线程对象

import threading
import time
from atexit import register def study(name, hours):
print("{}今晚学习{}小时".format(name, hours))
time.sleep(hours)
print("{}学完了...".format(name)) def watch_tv():
print("终于能打开电视了...")
time.sleep(2) @register
def _atexit():
print('看完睡觉,关灯...') print('c今天不学习...')
print('电视是a买的,a没学完习,你们都不能看')
a = threading.Thread(target=study, args=('a', 5,))
a.start() b = threading.Thread(target=study, args=('b', 3))
b.start()
# 关注此处join点
a.join() c = threading.Thread(target=watch_tv)
c.start()
print('啤酒炸鸡走起来!')

关注代码中注释下方的a.join,虽然b学习完了,但是由于a的阻塞,导致只有当a程序结束后,才能继续进行后续内容。

event事件

event上面介绍过,它用于创建一个事件,同时涉及到的方法有:set clear is_set

让我们来看一个赛车比赛的场景,代码如下:

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 王翔
# @WeChat : King_Uranus
# @公众号 : 清风Python
# @GitHub : https://github.com/BreezePython
# @Date : 2019/10/21 23:53
# @Software : PyCharm
# @version :Python 3.7.3
# @File : 04.event.py import threading
import time def do(event, name):
print('{}号车主就位'.format(name))
event.wait() # 所有线程执行都这里都在等待 event_obj = threading.Event()
for i in range(1, 5):
t = threading.Thread(target=do, args=(event_obj, i))
t.start()
time.sleep(0.1) print("倒计时")
for i in range(3, 0, -1):
print(i)
time.sleep(1) event_obj.set()
print('出发')

我们启用多线程让四辆赛车同时就位等待,然后开始倒计时,最终设置set()将时间设置为True取消等待,最终赛车一起出发!

condition条件

刚才说到的event用于统一创建时间,那么condition则更实用与两者交互,相信大家也看过一个它的经典例子躲猫猫:

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 王翔
# @WeChat : King_Uranus
# @公众号 : 清风Python
# @GitHub : https://github.com/BreezePython
# @Date : 2019/10/22 0:41
# @Software : PyCharm
# @version :Python 3.7.3
# @File : 05.condition.py import threading
import time def seeker(cond, name):
time.sleep(2)
cond.acquire()
print('%s :我已经把眼睛蒙上了!' % name)
cond.notify()
cond.wait()
for i in range(2):
print('%s is finding!!!' % name)
time.sleep(1)
cond.notify()
cond.release()
print('%s :哈哈,我赢了!' % name) def hider(cond, name):
cond.acquire()
cond.wait()
for i in range(2):
print('%s is hiding!!!' % name)
time.sleep(1)
print('%s :我已经藏好了,你快来找我吧!' % name)
cond.notify()
cond.wait()
cond.release()
print('%s :被你找到了,唉~^~!' % name) cond = threading.Condition()
seeker = threading.Thread(target=seeker, args=(cond, 'seeker'))
hider = threading.Thread(target=hider, args=(cond, 'hider'))
seeker.start()
hider.start()

我们通过唤醒与等待(notify wait)完成了对多线程间的交互。

with的使用

最后提一句关于with的使用

带有 acquire() 和 release() 方法的对象,可以被用作 with 语句的上下文管理器。当进入语句块时 acquire() 方法会被调用,退出语句块时 release() 会被调用。因此,以下片段:

with some_lock:
# do something...
相当于:
some_lock.acquire()
try:
# do something...
finally:
some_lock.release()

The End

OK,今天的内容就到这里,如果觉得内容对你有所帮助,欢迎点击文章右下角的“在看”。

当然如果你是Pythoner,欢迎访问我的github下载:https://github.com/BreezePython

其中包含了所有往期公众号的代码汇总与一些小项目集合。

期待你关注我的公众号 清风Python,如果觉得不错,希望能动动手指转发给你身边的朋友们。

作者:华为云专家清风Python

用生动的案例一步步带你学会python多线程模块的更多相关文章

  1. 一步步带你做vue后台管理框架(一)——介绍框架

    系列教程<一步步带你做vue后台管理框架>第一课 github地址:vue-framework-wz 线上体验地址:立即体验 在如今的科技公司中有很多前端的需求都是要写一个类似于后台管理框 ...

  2. 一步步带你做vue后台管理框架(二)——上手使用

    系列教程<一步步带你做vue后台管理框架>第二课 github地址:vue-framework-wz 线上体验地址:立即体验 闲扯再多不会用也没白搭,这节课我来带大家直接上手框架,体验到简 ...

  3. 一步步带你做vue后台管理框架(三)——登录功能

    系列教程<一步步带你做vue后台管理框架>第三课 github地址:vue-framework-wz 线上体验地址:立即体验 <一步步带你做vue后台管理框架>第一课:介绍框架 ...

  4. 从零开始一起学习SLAM | 理解图优化,一步步带你看懂g2o代码

    首发于公众号:计算机视觉life 旗下知识星球「从零开始学习SLAM」 这可能是最清晰讲解g2o代码框架的文章 理解图优化,一步步带你看懂g2o框架 小白:师兄师兄,最近我在看SLAM的优化算法,有种 ...

  5. 一步步带你做vue后台管理框架

    1.登录 (1).  一步步带你做vue后台管理框架(三)——登录功能 2.权限控制 (1)  基于Vue2.0实现后台系统权限控制 (2) 手摸手,带你用vue撸后台 系列二(登录权限篇)

  6. 只需十四步:从零开始掌握 Python 机器学习(附资源)

    分享一篇来自机器之心的文章.关于机器学习的起步,讲的还是很清楚的.原文链接在:只需十四步:从零开始掌握Python机器学习(附资源) Python 可以说是现在最流行的机器学习语言,而且你也能在网上找 ...

  7. 只需十四步:从零开始掌握Python机器学习(附资源)

    转载:只需十四步:从零开始掌握Python机器学习(附资源) Python 可以说是现在最流行的机器学习语言,而且你也能在网上找到大量的资源.你现在也在考虑从 Python 入门机器学习吗?本教程或许 ...

  8. Python高级特性: 12步轻松搞定Python装饰器

    12步轻松搞定Python装饰器 通过 Python 装饰器实现DRY(不重复代码)原则:  http://python.jobbole.com/84151/   基本上一开始很难搞定python的装 ...

  9. python导入模块--案例

    1 导入模块 1.1 问题 本案例要求先编写一个star模块,主要要求如下: 建立工作目录 ~/bin/ 创建模块文件 ~/bin/star.py 模块中创建pstar函数,实现打印50个星号的功能 ...

随机推荐

  1. NOIP模拟21+22

    模拟21确实毒瘤...考场上硬刚T3 2.5h,成功爆零 T1.数论 看这题目就让人不想做,考场上我比较明智的打完暴力就弃掉了,没有打很久的表然后找规律. 正解貌似是乱搞,我们考虑一个比较显然的结论: ...

  2. NOIP模拟 40

    考得更嘛也不是了. 不过如果不犯任何低错的话.. T1 我神奇地想要缩减码量 比如想把尽量多的$b[i]-1$省掉 于是求$b[i]$的时候先减了个一 本来是正的 减完就忘了他应该是非负的了 于是线段 ...

  3. 【ASP.NET Core学习】Entity Framework Core

    这里介绍在ASP.NET Core中使用EF Core,这里数据库选的是Sql Server 如何使用Sql Server 添加模型 && 数据库迁移 查询数据 保存数据 如何使用Sq ...

  4. 二叉查找树学习笔记(BST)

    我土了....终于开始看平衡树了,以前因为害怕一直不敢看数据结构...浑浑噩噩跟同学落了1—2个数据结构没看....果然,我是最弱的 二叉查找树,遵守每个点的左儿子小于点小于右儿子. 于是,BST能够 ...

  5. 如何编译安装Linux内核

    操作系统环境 VMware workstation15 Pro ubuntu18.04 LTS 待编译内核5.3.10版本 内核下载地址 kernel.org 环境配置 在正式编译前需要安装部分软件. ...

  6. 分类算法之逻辑回归(Logistic Regression

    分类算法之逻辑回归(Logistic Regression) 1.二分类问题 现在有一家医院,想要对病人的病情进行分析,其中有一项就是关于良性\恶性肿瘤的判断,现在有一批数据集是关于肿瘤大小的,任务就 ...

  7. 编程工具 | VScode 使用快捷键

    按 Press 功能 Function Ctrl + Shift + P,F1 显示命令面板 Show Command Palette Ctrl + P 快速打开 Quick Open Ctrl + ...

  8. 关于mysql驱动cj与不是cj的问题

    1. 带cj的是mysql驱动6.0以上的,不带的是6.0以下的. 2.6.0以上的需要注意有时区纠正

  9. 大宇java面试系列(二):jvm组成部分

    1. 说一下 JVM 的主要组成部分?及其作用? 类加载器(ClassLoader) 运行时数据区(Runtime Data Area) 执行引擎(Execution Engine) 本地库接口(Na ...

  10. [LC]141题 Linked List Cycle (环形链表)(链表)

    ①中文题目 给定一个链表,判断链表中是否有环. 为了表示给定链表中的环,我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置(索引从 0 开始). 如果 pos 是 -1,则在该链表中没有环. 示例 ...