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python系统编程2

python系统编程2

作者: TENG书 | 来源:发表于2017-06-09 19:37 被阅读0次

    线程

    1.1.1 多线程——threading

    python的thread模块是比较底层的模块,python的threading模块是对thread做了一些包装的,可以更加方便的被使用

    1.1.2 使用threading模块

    单线程执行

    importtime

    defsaySorry():

    print("亲爱的,我错了,我能吃饭了吗?")

    time.sleep(1)

    if__name__ =="__main__":

    foriinrange(5):

    saySorry()

    多线程执行

    importthreading

    importtime

    defsaySorry():

    print("亲爱的,我错了,我能吃饭了吗?")

    time.sleep(1)

    if__name__ =="__main__":

    foriinrange(5):

    t = threading.Thread(target=saySorry)

    t.start()#启动线程,即让线程开始执行

    说明

    1.可以明显看出使用了多线程并发的操作,花费时间要短很多

    2.创建好的线程,需要调用start()方法来启动

    1.1.3 主线程会等待所有子线程结束后才结束

    importthreading

    fromtimeimportsleep,ctime

    defsing():

    foriinrange(3):

    print("正在唱歌...%d"%i)

    sleep(1)

    defdance():

    foriinrange(3):

    print("正在跳舞...%d"%i)

    sleep(1)

    if__name__ =='__main__':

    print('---开始---:%s'%ctime())

    t1 = threading.Thread(target=sing)

    t2 = threading.Thread(target=dance)

    t1.start()

    t2.start()

    #sleep(5) #屏蔽此行代码,试试看,程序是否会立马结束?

    print('---结束---:%s'%ctime())

    1.1.4 查看线程数量

    importthreading

    fromtimeimportsleep,ctime

    defsing():

    foriinrange(3):

    print("正在唱歌...%d"%i)

    sleep(1)

    defdance():

    foriinrange(3):

    print("正在跳舞...%d"%i)

    sleep(1)

    if__name__ =='__main__':

    print('---开始---:%s'%ctime())

    t1 = threading.Thread(target=sing)

    t2 = threading.Thread(target=dance)

    t1.start()

    t2.start()

    whileTrue:

    length = len(threading.enumerate())

    print('当前运行的线程数为:%d'%length)

    iflength<=1:

    break

    sleep(0.5)

    1.2 threating注意点

    1.2.1 线程执行代码的封装

    通过上一小节,能够看出,通过使用threading模块能完成多任务的程序开发,为了让每个线程的封装性更完美,所以使用threading模块时,往往会定义一个新的子类class,只要继承threading.Thread就可以了,然后重写run方法

    示例如下:

    importthreading

    importtime

    classMyThread(threading.Thread):

    defrun(self):

    foriinrange(3):

    time.sleep(1)

    msg ="I'm "+self.name+' @ '+str(i)#name属性中保存的是当前线程的名字

    print(msg)

    if__name__ =='__main__':

    t = MyThread()

    t.start()

    说明

    ·python的threading.Thread类有一个run方法,用于定义线程的功能函数,可以在自己的线程类中覆盖该方法。而创建自己的线程实例后,通过Thread类的start方法,可以启动该线程,交给python虚拟机进行调度,当该线程获得执行的机会时,就会调用run方法执行线程。

    1.2.1 线程的执行顺序

    #coding=utf-8

    importthreading

    importtime

    classMyThread(threading.Thread):

    defrun(self):

    foriinrange(3):

    time.sleep(1)

    msg ="I'm "+self.name+' @ '+str(i)

    print(msg)

    deftest():

    foriinrange(5):

    t = MyThread()

    t.start()

    if__name__ =='__main__':

    test()

    执行结果:(运行的结果可能不一样,但是大体是一致的)

    I'm Thread-1 @ 0

    I'm Thread-2 @ 0

    I'm Thread-5 @ 0

    I'm Thread-3 @ 0

    I'm Thread-4 @ 0

    I'm Thread-3 @ 1

    I'm Thread-4 @ 1

    I'm Thread-5 @ 1

    I'm Thread-1 @ 1

    I'm Thread-2 @ 1

    I'm Thread-4 @ 2

    I'm Thread-5 @ 2

    I'm Thread-2 @ 2

    I'm Thread-1 @ 2

    I'm Thread-3 @ 2

    说明

    从代码和执行结果我们可以看出,多线程程序的执行顺序是不确定的。当执行到sleep语句时,线程将被阻塞(Blocked),到sleep结束后,线程进入就绪(Runnable)状态,等待调度。而线程调度将自行选择一个线程执行。上面的代码中只能保证每个线程都运行完整个run函数,但是线程的启动顺序、run函数中每次循环的执行顺序都不能确定。

    总结

    1.每个线程一定会有一个名字,尽管上面的例子中没有指定线程对象的name,但是python会自动为线程指定一个名字。

    2.当线程的run()方法结束时该线程完成。

    3.无法控制线程调度程序,但可以通过别的方式来影响线程调度的方式。

    4.线程的几种状态

    1.3 多线程-共享全局变量

    fromthreadingimportThread

    importtime

    g_num =100

    defwork1():

    globalg_num

    foriinrange(3):

    g_num +=1

    print("----in work1, g_num is %d---"%g_num)

    defwork2():

    globalg_num

    print("----in work2, g_num is %d---"%g_num)

    print("---线程创建之前g_num is %d---"%g_num)

    t1 = Thread(target=work1)

    t1.start()

    #延时一会,保证t1线程中的事情做完

    time.sleep(1)

    t2 = Thread(target=work2)

    t2.start()

    运行结果:

    ---线程创建之前g_numis100---

    ----inwork1, g_numis103---

    ----inwork2, g_numis103---

    列表当做实参传递到线程中

    fromthreadingimportThread

    importtime

    defwork1(nums):

    nums.append(44)

    print("----in work1---",nums)

    defwork2(nums):

    #延时一会,保证t1线程中的事情做完

    time.sleep(1)

    print("----in work2---",nums)

    g_nums = [11,22,33]

    t1 = Thread(target=work1, args=(g_nums,))

    t1.start()

    t2 = Thread(target=work2, args=(g_nums,))

    t2.start()

    运行结果:

    ----inwork1--- [11,22,33,44]

    ----inwork2--- [11,22,33,44]

    总结:

    ·在一个进程内的所有线程共享全局变量,能够在不适用其他方式的前提下完成多线程之间的数据共享(这点要比多进程要好)

    ·缺点就是,线程是对全局变量随意遂改可能造成多线程之间对全局变量的混乱(即线程非安全)

    1.4 进程vs 线程

    1.4.1 功能

    ·进程,能够完成多任务,比如在一台电脑上能够同时运行多个QQ

    ·线程,能够完成多任务,比如一个QQ中的多个聊天窗口

    1.4.2 定义的不同

    ·进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.

    ·线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.

    1.4.3 区别

    ·一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.

    ·线程的划分尺度小于进程(资源比进程少),使得多线程程序的并发性高。

    ·进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率

    ·线程不能够独立执行,必须依存在进程中

    1.4.4 优缺点

    线程和进程在使用上各有优缺点:线程执行开销小,但不利于资源的管理和保护;而进程正相反。

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