多线程
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什么是线程,进程
a. 在实现了线程的操作系统中,线程是操作系统能够运算调度的最小单位.
b. 线程被包含在进程中,是进程的实际运作单位.
c. 一个程序的执行实例就是一个进程.
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础.
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进程和程序的关系: 进程是线程的容器.
Linux进程有父进程和子进程之分,windows的进程是平等关系.
线程有时称为轻量级进程,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.
当运行一个程序时,OS会创建一个进程。它会使用系统资源（CPU、内存和磁盘空间）和OS内核中的数据结构（文件、网络连接、用量统计等）。
进程之间是互相隔离的，即一个进程既无法访问其他进程的内容，也无法操作其他进程。
操作系统会跟踪所有正在运行的进程，给每个进程一小段运行时间，然后切换到其他进程，这样既可以做到公平又可以响应用户操作。
可以在图形界面中查看进程状态，在在Windows上可以使用任务管理器。也可以自己编写程序来获取进程信息。
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总结
对线程、线程的理解:
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进程是独立的王国,进程间不能随便共享数据.
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线程是省份,同一进程内的线程可以共享进程的资源,每一个线程有自己独立的堆栈.
线程的状态:
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New新建 ：新创建的线程经过初始化后，进入Runnable状态。
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Runnable就绪：等待线程调度。调度后进入运行状态。
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Running运行：线程正常运行
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Blocked阻塞：暂停运行，解除阻塞后进入Runnable状态重新等待调度。
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Dead消亡：线程方法执行完毕返回或者异常终止。
thread.png
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可能有3种情况从Running进入Blocked：
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单线程
from time import ctime,sleep 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 {}".format(ctime())) -
什么是多线程
多线程类似于同时执行多个不同程序，多线程运行有如下优点：
- 使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理。
- 用户界面可以更加吸引人，这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹出一个进度条来显示处理的进度
- 程序的运行速度可能加快
- 在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下我们可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
每个线程都有他自己的一组CPU寄存器，称为线程的上下文，该上下文反映了线程上次运行该线程的CPU寄存器的状态。
指令指针和堆栈指针寄存器是线程上下文中两个最重要的寄存器，线程总是在进程得到上下文中运行的，这些地址都用于标志拥有线程的进程地址空间中的内存。 -
创建线程对象
Python的标准库提供了两个模块：_thread和threading，_thread是低级模块，threading是高级模块，对_thread进行了封装。绝大多数情况下，我们只需要使用threading这个高级模块。
由于任何进程默认就会启动一个线程，我们把该线程称为主线程，主线程又可以启动新的线程，Python的threading模块有个current_thread()函数，它永远返回当前线程的实例。主线程实例的名字叫MainThread，子线程的名字在创建时指定，如果不起名字Python就自动给线程命名为Thread-1，Thread-2……
threading用于提供线程相关的操作，线程是应用程序中工作的最小单元。python当前版本的多线程库没有实现优先级、线程组，线程也不能被停止、暂停、恢复、中断。
threading模块提供的类：
Thread, Lock, Rlock, Condition, [Bounded]Semaphore, Event, Timer, local。
threading 模块提供的常量：
threading.TIMEOUT_MAX #设置threading全局超时时间。
threading的属性和方法
1. current_thread() # 返回当前线程对象.
2. main_thread() # 返回主线程对象.
3. active_count() # 当前处于alive状态的线程个数.
4. enumerate() # 返回所有活着的线程的列表,不包括已经终止的线程和未开始的线程.
5. get_ident() # 返回当前线程ID,非0整数.
thread实例(线程对象)的属性和方法（下面还有补充哦）
1. name: 只是一个名称标识,可以重名, getName()、setName()来获取、设置这个名词。
2. ident: 线程ID, 它是非0整数。线程启动后才会有ID，否则为None。线程退出，此ID依旧可以访问。此ID可以重复使用。
3. is_alive(): 返回线程是否活着。
- 开启线程的两种方式-函数
def __init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, *, daemon=None)
pass
* target: 线程调用的对象,就是目标函数.
* name: 为线程起个名字.
* args: 为目标函数传递实参, 元组.
* kwargs: 为目标函数关键字传参, 字典.
demo 1:
def func(n): # 定义每个线程要运行的函数
while n > 0:
print("当前线程数:", threading.activeCount())
print("当前线程:", threading.current_thread())
n -= 1
for x in range(5):
t = threading.Thread(target=func, args=(2,)) # 生成一个线程实例,生成实例后 并不会启动,需要使用start命令
t.start() # 启动线程
print("主线程：", threading.current_thread().name)
>demo1中print("主线程：", threading.current_thread().name)处于主线程中，我们可以发现主线程并没有等到所有其他线程执行完才执行。对于这个进程来说内部所有线程地位相等
demo 2:
import threading
import time
#方法一：将要执行的方法作为参数传给Thread的构造方法
def action(arg):
time.sleep(1)
print(threading.current_thread())
print('the arg is:{0}'.format(arg))
for i in range(4):
t =threading.Thread(target=action,args=(i,))
t.start()
if __name__ == '__main__':
print(threading.current_thread())
print('main thread end!')
**线程退出**
python没有提供线程退出的方法,在下面情况时会退出:
1. 线程函数内语句执行完毕.
2. 线程函数中抛出未处理的异常.
import threading
import time
def worker():
count = 0
try:
while True:
if (count > 5):
raise RuntimeError('error happened')
# return
time.sleep(1)
print("I'm working")
count += 1
except RuntimeError as ex:
print(ex)
t = threading.Thread(target=worker, name='worker') # 线程对象.
t.start() # 启动.
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开启线程的两种方式-用类来包装线程对象
start(): 启动线程。每一个线程必须且只能执行该方法一次。
run(): 运行线程函数。
start()方法会调用run()方法，而run()方法可以运行函数。
demo 1:
class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self,arg):
super(MyThread, self).__init__()#注意：一定要显式的调用父类的初始化函数。
self.arg=arg
def run(self):#定义每个线程要运行的函数
time.sleep(1)
print 'the arg is:%s\r' % self.arg
for i in xrange(4):
t =MyThread(i)
t.start()
demo 2:
import threading
import time
def worker():
count = 0
while True:
if (count >= 5):
break
time.sleep(1)
count += 1
print('worker running')
class MyThread(threading.Thread):
def start(self):
print('start~~~~~~~~~~~~~')
super().start()
def run(self):
print('run~~~~~~~~~~~~~~~~~')
super().run()
t = MyThread(name='worker', target=worker)
#t.strat()
t.run()
**注意**
**使用start方法启动线程，启动了一个新的线程，名字叫做worker running,但是使用run方法启动的线程，并没有启动新的线程，只是在主线程中调用了一个普通的函数而已。**
**因此,启动线程要使用start方法，才能启动多个线程。**
Thread类
构造方法：
* Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})
* group: 线程组，目前还没有实现，库引用中提示必须是None；
* target: 要执行的方法；
* name: 线程名；
* args/kwargs: 要传入方法的参数。
实例方法：
* isAlive(): 返回线程是否在运行。正在运行指启动后、终止前。
* get/setName(name): 获取/设置线程名。
* start(): 启动线程。每一个线程必须且只能执行该方法一次。线程准备就绪，等待CPU调度
* run(): 运行线程函数。
* join([timeout]): 阻塞当前上下文环境的线程，直到调用此方法的线程终止或到达指定的timeout（可选参数）。
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