玩转Python多线程|入门篇

        上一篇我讲了关于Python中并发编程中的老大哥进程，今天来讲讲它的小弟-线程。前面天有同学给我留言说讲理论很枯燥，是的我非常赞同这个同学的观点，但是理论的东西是基础，是前提，若地基不牢,上面再漂亮的楼阁都是浮云，所谓万丈高楼平地起，基础还是需要打牢的.

为啥要介绍GIL,这家伙跟我们将线程有什么关系呢,是这样的Python 代码的执行是由Python 虚拟机（又名解释器主循环）进行控制的。

• Python 在设计时是这样考虑的，在主循环中同时只能有一个控制线程在执行，就像单核CPU 系统中的多进程一样。
• 内存中可以有许多程序，但是在任意给定时刻只能有一个程序在运行。
• 同理，尽管Python 解释器中可以运行多个线程，但是在任意给定时刻只有一个线程会被解释器执行。

   

这个GIL就好比一个严厉的管家，他会保证同时只能有一个线程运行的。

在多线程环境中，Python 虚拟机将按照下面所述的方式执行

1)．设置GIL。

2)．切换进一个线程去运行。

3)．执行下面操作之一。

a)．指定数量的字节码指令。

b)．线程主动让出控制权（可以调用time.sleep(0)来完成）。

4)．把线程设置回睡眠状态（切换出线程）。

5)．解锁GIL。

6)．重复上述步骤。

1).线程（有时候称为轻量级进程）与进程类似，不过它们是在同一个进程下执行的.

• 线程会共享相同的上下文。一个进程中的各个线程与主线程共享同一片数据空间，因此相比于独立的进程而言，线程间的信息共享和通信更加容易。
• 线程一般是以并发方式执行的，正是由于这种并行和数据共享机制，使得多任务间的协作成为可能

   

2).Python线程中的模块：thread和threading模块

Python 提供了多个模块来支持多线程编程，包括 thread、threading 和 Queue 模块等.

• 程序是可以使用 thread 和 threading 模块来创建与管理线程。thread 模块提供了基本的线程和锁定支持
• 而 threading 模块提供了更高级别、功能更全面的线程管理
• 一般我们建议用threading(thread有很多缺点，比如不支持守护线程，当主线程结束时，所有其他线程也都强制结束 ，而且Python3现在主推threading模块)

1).线程的创建,启动,阻塞

我们重点讲解threading模块的线程创建，其实Python中的线程和进程的使用很类似，大家看完下面的几个例子就明白了.

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Starting :      Sun Mar 05 20:04:36 2017

Start loop :      Sun Mar 05 20:04:36 2017

Sleep 3 seconds...

All Done :      Sun Mar 05 20:04:39 2017

a).先申明一个loop函数,这个函数很简单，传入一个sleep时间,打印一下启动的时间，然后sleep几秒

b).然后申明一个main函数，这里用 threading.Thread来生成一个类的对象，类的入门参数有很多，经常用的是target和args,target就是你要调用的函数名字(其实就是函数的地址)，args就是要传递进target函数的参数(主要是一个元组，当只有一个参数的时候，后面要加逗号)

c).生成的线程对象t,然后调用t.start()来启动线程，然后t.join()阻塞，一直等到线程完成，打印‘All Done’

2).线程的派生类

在使用线程的时候，除了上面创建的方法之外，我们还会经常用线程的派生类来操作(为啥要用派生类，因为当你代码多的时候，用派生类很干净，整洁，容易维护).

a).声明一个MyThread类，这个类需要继承threading.Thread(关于类的继承，不明白的小伙伴可以看Python的类，复杂吗)，在init函数里面初始化一下类

b).这个类里面一个run函数，一般我们把要跑的task放在这个函数里面, 当类启动的时候，就会执行run这个函数

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Starting at:Sun Mar 05 20:29:40 2017

Thread-1 start loop0 at:Sun Mar 05 20:29:40 2017

Thread-2 start loop1 at:Sun Mar 05 20:29:40 2017

loop0,done at:Sun Mar 05 20:29:42 2017

loop1,done at:Sun Mar 05 20:29:44 2017

All Done At:Sun Mar 05 20:29:44 2017

c) .声明一个main函数，这个函数里面做了3件事，第一创建了2个MyThread类的对象，第二把这个两个子类对象放到一个列表里面threads

d).把threads里面的线程类一一启动，调用threads[i].start()启动线程，这时就会去调用run函数，然后用threads[i].join()等待所有的线程完成

线程的停止，可以用join()等待它自己结束，也可以设定成daemon(即守护线程)，当主线程完成，子线程会自动销毁.那么有没有什么办法更灵活呢,比如给线程发信号，调度线程的属性或者一些高级的操作呢，有的，不过需要我们自己去构建一下.

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running 6 Sun Mar 05 20:56:02 2017

running 5 Sun Mar 05 20:56:03 2017

running 4 Sun Mar 05 20:56:04 2017

Terminate...

a).创建一个CountDownTask类，然后里面声明一个_running实例变量，用来做线程的控制

b).线程里面run函数里面是一个死循环，我们在while入口的地方留了两个出路，一个是_running变量，一个是n,也就是说当_running变量会false,或者n<=0的时候，线程会停止

c).本来线程要执行到6秒之后才会停止，我们在sleep3秒之后，就调用类的terminate函数把_running置成false, 就可以直接线程停止

好了Python中的并发编程-线程入门篇就讲到这里啦,是不是觉得蛮好玩的, 线程涉及的概念很多，后面会接着介绍线程间的通信 Queue,线程的同步Event,线程的锁Lock,以及多线程的爬虫等有趣的知识 .好今天的内容希望能给初学者一些启发,若有什么不懂的，也可以留言跟我探讨交流.