Python中threading模块的常用方法和示例

Python中threading模块的常用方法和示例

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Python的threading模块提供了多线程编程的能力，允许在同一时间内执行多个线程。下面是threading模块的一些常用方法和示例：

1. Thread类

Thread类是threading模块的主要类，用于表示一个线程。

常用方法：

• __init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, daemon=None)
  

  : 构造函数，创建一个新的线程对象。

  • target: 线程要执行的函数。
  • name: 线程名。
  • args: 传递给目标函数的参数元组。
  • kwargs: 传递给目标函数的参数字典。
  • daemon: 设置线程是否为守护线程。

• start(): 开始执行线程。

• run(): 定义线程功能的方法（通常在子类中重写）。

• join(timeout=None): 等待线程终止。

• is_alive(): 返回线程是否还存活。

• setName(name): 设置线程名。

• getName(): 获取线程名。

示例：

import threading  
import time  
  
def worker(number):  
    print(f"Worker {number} is starting.")  
    time.sleep(2)  
    print(f"Worker {number} is done.")  
  
# 创建线程对象  
threads = []  
for i in range(5):  
    t = threading.Thread(target=worker, args=(i,))  
    threads.append(t)  
    t.start()  
  
# 等待所有线程完成  
for t in threads:  
    t.join()  
  
print("All workers are done.")

2. Lock（锁）

Lock类用于同步线程，防止同时访问共享资源。

常用方法：

• acquire(blocking=True, timeout=-1): 获取锁。
• release(): 释放锁。

示例：

import threading  
  
counter = 0  
lock = threading.Lock()  
  
def increment_counter():  
    global counter  
    with lock:  
        counter += 1  
  
threads = []  
for _ in range(1000):  
    t = threading.Thread(target=increment_counter)  
    threads.append(t)  
    t.start()  
  
for t in threads:  
    t.join()  
  
print(f"Final Counter: {counter}")

3. Condition（条件变量）

Condition类用于线程间的协调，允许线程等待特定条件发生。

常用方法：

• acquire(): 获取锁。
• release(): 释放锁。
• wait(timeout=None): 等待条件变量。
• notify(n=1): 通知一个或多个等待的线程。
• notifyAll(): 通知所有等待的线程。

示例：

import threading  
  
class ProducerConsumer:  
    def __init__(self):  
        self.condition = threading.Condition()  
        self.items = []  
  
    def producer(self):  
        with self.condition:  
            for i in range(5):  
                print(f"Producing item {i}")  
                self.items.append(i)  
                self.condition.notify()  
                self.condition.wait()  
  
    def consumer(self):  
        with self.condition:  
            while True:  
                self.condition.wait()  
                if self.items:  
                    item = self.items.pop(0)  
                    print(f"Consuming item {item}")  
                    self.condition.notify()  
                else:  
                    break  
  
# 使用示例  
pc = ProducerConsumer()  
producer_thread = threading.Thread(target=pc.producer)  
consumer_thread = threading.Thread(target=pc.consumer)  
  
producer_thread.start()  
consumer_thread.start()  
  
producer_thread.join()  
consumer_thread.join()

4. 其他常用方法和类

• threading.active_count(): 返回当前活动的线程数。
• threading.currentThread(): 返回当前的线程对象。
• threading.enumerate(): 返回当前所有线程对象的列表。
• threading.settrace(func): 为所有线程设置一个跟踪函数。
• threading.setprofile(func): 为所有线程设置一个配置文件函数。
• threading.Local(): 创建一个线程局部对象。

请注意，上述示例仅用于说明目的，并未考虑所有可能的边界情况和错误处理。在实际应用中，应根据需求调整和完善代码。