python线程，,线程编程(Threa

python线程，,线程编程(Threa

线程编程(Thread)

什么是线程线程被称为轻量级的进程线程也可以使用计算机多核资源,是多任务编程方式线程是系统分配内核的最小单元线程可以理解为进程的分支任务线程特征一个进程中可以包含多个线程线程也是一个运行行为,消耗计算机资源一个进程中的所有线程共享这个进程的资源多个线程之间的运行互不影响各自运行线程的创建和销毁耗资源小于进程各个进程也有自己的ID等特征

threading模块创建线程

创建线程对象

from threading import Thread t = Thread()功能：创建线程对象参数：target 绑定线程函数     args   元组 给线程函数位置传参     kwargs 字典 给线程函数键值传参

启动线程

t.start()

回收线程

t.join([timeout])

线程基础使用示例:

 1 import threading 2 from time import sleep 3 import os 4  5 a = 1 6  7 # 线程函数 8 def music(): 9     global a10     print("a = ",a)11     a = 1000012     for i in range(3):13         sleep(2)14         print(os.getpid(),"播放: 葫芦娃")15 16 # 线程对象17 t = threading.Thread(target = music)18 t.start() # 启动线程19 20 for i in range(4):21     sleep(1)22     print(os.getpid(),"播放: 黄河大合唱")23 24 t.join() # 回收线程25 26 print("===========================")27 28 print("a:",a)

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线程基础实例2:

 1 from threading import Thread 2 from time import sleep 3  4 # 含有参数的线程函数 5 def fun(sec,name): 6     print("线程函数传参") 7     sleep(sec) 8     print("%s执行完毕"%name) 9 10 # 创建多个线程11 jobs=[]12 for i in range(3):13     t = Thread(target=fun,args=(2,),14                kwargs={‘name‘:‘T%d‘%i})15     jobs.append(t)  # 存线程对象16     t.start()17 18 for i in jobs:19     i.join()

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线程对象属性

t.name 线程名称

t.is_alive() 查看线程是否在生命周期

t.daemon 设置主线程和分支线程的退出关系

t.setDaemon() 设置daemon属性值

t.isDaemon() 查看daemon属性值

　　daemon为True时主线程退出分支线程也退出。要在start前设置，通常不和join一起使用。

自定义线程类

创建步骤继承Therad类重写__init__方法添加自己的属性,使用super()加载父类属性重写run()方法使用方法实例化对象调用start自动执行run方法调用join回收线程

自定义线程示例:

 1 from threading import Thread 2 from time import sleep,ctime 3  4 class MyThread(Thread): 5     # __init__可以添加参数，进行编写 6     def __init__(self,target,args=(),kwargs={}): 7         super().__init__() # 此处不许传参 8         self.target = target 9         self.args = args10         self.kwargs = kwargs11 12     # 添加其他方法 run13     def run(self):14         self.target(*self.args,**self.kwargs)15 16 ###########################################17 def player(sec,song):18     for i in range(3):19         print("Playing %s:%s"%(song,ctime()))20         sleep(sec)21 22 t = MyThread(target=player,args=(3,),23              kwargs={‘song‘:‘凉凉‘})24 25 t.start()26 t.join()

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同步互斥

线程间通信方法

通信方法

线程间使用全局变量进行通信

共享资源争夺

共享资源:多个进程或者线程都可以操作 的资源称为共享资源.对共享资源的操作代码段称为临界区

影响:对共享资源的无需操作可能会带来数据的混乱,或者操作错误.此时往往需要同步互斥机制协调操作顺序

同步互斥机制

同步:同步是一种协作关系,为完成操作,多进程或者多线程间形成一种协调,按照必要的步骤有序执行操作

互斥:互斥是一种制约关系,当一个进程或者线程占有资源时会进行加锁处理,此时其他进程就无法操作该资源,直到解锁后才能操作.

线程同步互斥方法

线程Event

from threading import Evente = Event()  创建线程event对象e.wait([timeout])  阻塞等待e被sete.set()  设置e，使wait结束阻塞e.clear() 使e回到未被设置状态e.is_set()  查看当前e是否被设置

互斥代码示例:

from threading import Thread,Events = None  # 全局变量用于通信e = Event() # 事件对象def 杨子荣():    print("杨子荣前来拜山头")    global s    s = "天王盖地虎"    e.set() # 修改完st = Thread(target=杨子荣)t.start()print("说对口令就是自己人")e.wait() #阻塞等待if s == "天王盖地虎":    print("宝塔镇河妖")    print("确认过眼神，你是对的人")else:    print("打死他!!")t.join()

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线程锁Lock

from  threading import Locklock = Lock()  创建锁对象lock.acquire() 上锁  如果lock已经上锁再调用会阻塞lock.release() 解锁with  lock:  上锁

线程锁代码示例:

 1 from threading import Thread,Lock 2  3 a = b = 0 4 lock = Lock() # 锁对象 5  6 def value(): 7     while True: 8         lock.acquire() 9         if a != b:10             print(‘a = %d,b = %d‘%(a,b))11         lock.release() # 解锁操作12 13 t = Thread(target=value)14 t.start()15 16 while True:17     with lock:  # with上锁18         a += 119         b += 120                 # 语句块结束解锁21 t.join()

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死锁及其处理

定义

死锁是指两个或者两个以上的线程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而总成的一种阻塞的现象,若无外力作用,他们都将无法推进下去.此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁

死锁产生条件

死锁代码示例:

 1 from time import sleep 2 from threading import Thread,Lock 3  4 # 交易类 5 class Account: 6     def __init__(self,_id,balance,lock): 7         self.id = _id  # 谁 8         self.balance = balance # 有多少钱 9         self.lock = lock # 锁10 11     # 取钱12     def withdraw(self,amount):13         self.balance -= amount # 取多少14 15     # 存钱16     def deposit(self,amount):17         self.balance += amount # 存多少18 19     # 查看余额20     def get_balance(self):21         return self.balance22 23 # 创建两个账户24 Tom = Account(‘Tom‘,5000,Lock())25 Alex = Account(‘Alex‘,8000,Lock())26 27 # 转账行为28 def transfer(from_,to,amount):29     # 从 from_ --> to  转amount30     if from_.lock.acquire(): # 锁住自己账户31         from_.withdraw(amount) # 自己账户扣除32         sleep(0.5)33         if to.lock.acquire(): # 对方账户上锁34             to.deposit(amount) # 对方账户增加35             to.lock.release() # 对方解锁36         from_.lock.release() # 自己解锁37     print("%s给%s转了%d"%(from_.id,to.id,amount))38 39 t1 = Thread(target=transfer,args=(Tom,Alex,2000))40 t2 = Thread(target=transfer,args=(Alex,Tom,3500))41 42 t1.start()43 t2.start()44 45 t1.join()46 t2.join()47 48 print(Tom.get_balance())49 print(Alex.get_balance())

View Code死锁发生的必要条件互斥条件:指线程对所有分配到的资源进行排它性使用,即在一段时间内某资源只由一个进程占用.如果此时还有其他进程请求资源,则请求者只能等待.直至占有资源的进程用完毕释放请求和保持条件:指线程已经保持至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其它进程占有,此时请求线程阻塞,但又对自己已或得的其他资源保持不放不剥夺条件:指线程已获得的资源,在未使用完之前,不能被剥夺,只能在使用完时由自己释放,通常CPU内存资源是可以被系统强行调配剥夺的.环路等待条件:指在发生死锁时,必然存在一个线程------资源的环形链,即进程集合

　　　　{T0,T1,T2,....,Tn}中正在等待一个T1占用的资源;T1正在等待T2占用的资源,......,Tn正在等待已被T0占用的资源.

死锁的产生原因简单来说造成死锁的原因可以概括成三句话:当前线程拥有其他线程需要的资源当前线程等待其他线程已拥有的资源都不放弃自己拥有的资源如何避免死锁

　　死锁是我们非常不愿意看到的一种现象,我们要尽可能避免死锁的情况发生.通过设置某些条件限制条件,去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个,,来预防发生死锁.预防死锁是一种较易实现的方法.但是由于所施加的限制条件往往太严格,可能导致系统资源利用率.

python线程GIL

python线程的GIL问题(全局解释锁)

什么是GIL:由于python解释器设计中加入了解释器锁,导致python解释器同一时刻只能解释执行一个线程,大大降低了线程的执行效率导致后果:因为遇到阻塞时线程会主动让出解释器,去解释其他线程.所以python多线程在执行多阻塞高延迟IO时可以提升程序效率,其他情况并不能对效率有所提升

GIL问题建议

尽量使用进程完成无阻塞的并发行为不使用C作为解释器(Java　　C#)

进程线程的区别联系

区别联系

两者都是多任务编程方式,都能使用计算机多核资源进程的创建删除消除的计算机资源比线程多进程空间独立,数据互不干扰,有专门通信方法;线程使用全局变量通信一个进程可以有多个分支线程,两者有包含关系多个线程共享进程资源,在共享资源操作时往往需要同步互斥处理进程线程在系统中都有自己的特有属性标志,如ID,代码段,命令集等

使用场景

任务场景:如果是相对独立的任务模块,可能使用多进程,如果是多个分支共同形成一个整体任务可能用多线程项目结构:多种编程语言实现不同任务模块,可能是多进程,或者前后端分离应该各自为一个进程难易程度:通信难度,数据处理的复杂度来判断用进程间通信还是同步互斥方法

要求

对进程线程怎么理解/说说进程线程的差异进程间通信知道那些,有什么特点什么是同步互斥,你什么情况下使用,怎么用给一个情形,说说用进程还是线程,为什么问一些概念,僵尸进程的处理,GIL问题,进程状态

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