28.python 线程创建和传参

2020 年 3 月 12 日
筆記

在以前的文章中虽然我们没有介绍过线程这个概念，但是实际上前面所有代码都是线程，只不过是单线程，代码由上而下依次执行或者进入main函数执行，这样的单线程也称为主线程。

有了单线程的话，什么又是多线程？可以这么理解：一个线程执行一个代码块，多个线程可以同时执行多个代码，使用多线程能让程序效率更高。举个例子，你今天有两件事需要完成，分别是洗衣服和打扫房间，分别来看看单线程和多线程如何完成：

单线程：先用洗衣机洗衣服30分钟，等衣服洗完之后再打扫房间60分钟，累计总耗时：90分钟；

多线程：把衣服放到洗衣机并且30分钟后自动结束，然后立刻开始打扫房间60分钟，累计耗时：60分钟；

由此可见，完成同样的事情，单线程是一件事情做完之后继续下一件事情，而多线程可以同时执行多件事情，所以多线程比单线程效率更高！

一.线程解释

线程是cpu最小调度单位，一个程序中至少有一个或者多个线程（至于进程暂时不做讲解，后面文章会有详细解释）！在开发中使用线程可以让程序运行效率更高，多线程类似于同时执行多个不同代码块。

二.线程创建和启动

1.导入线程模块

# 导入线程threading模块  import threading

2.创建线程并初始化线程

调用threading模块中的缺省函数Thread，创建并初始化线程，返回线程句柄。如果对缺省函数已经忘记的小伙伴请回到 python函数的声明和定义中关于缺省参数部分复习一下。

# 创建并初始化线程，返回线程句柄   t = threading.Thread(target=函数名)

3.启动线程

通过初始化返回的线程句柄调用start()函数，启动线程，此时会自动执行在创建线程时target对应的函数内部的代码：

# 启动线程  t.start()

综合上面三步,下面使用代码对python线程thread做详细讲解：

# !usr/bin/env python  # -*- coding:utf-8 _*-  """  @Author:何以解忧  @Blog(个人博客地址): shuopython.com  @WeChat Official Account(微信公众号)：猿说python  @Github:www.github.com    @File:python_thread.py  @Time:2019/10/16 21:02     @Motto:不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海，程序人生的精彩需要坚持不懈地积累！  """  # 导入线程threading模块  import threading  # 导入内置模块time  import time     def wash_clothes():      print("洗衣服开始...")      # sleep 5 秒，默认以秒为单位      time.sleep(5)      print("洗衣服完成...")     def clean_room():      print("打扫房间开始...")      # sleep 5 秒，默认以秒为单位      time.sleep(5)      print("打扫房间完成...")     if __name__ == "__main__":         # 创建线程并初始化 -- 该线程执行wash_clothes中的代码      t1 = threading.Thread(target=wash_clothes)       # 创建线程并初始化 -- 该线程执行clean_room中的代码      t2 = threading.Thread(target=clean_room)         t1.start()      t2.start()

输出结果：

洗衣服开始...  打扫房间开始...  洗衣服完成...  打扫房间完成...

运行程序可以发现程序从运行开始到结束，一共耗时5秒时间！注意观察输出日志：

第一步:洗衣服开始和打扫房间开始几乎同时开始，两个事件同时执行.
第二步：程序停止5秒；
第三步:洗衣服和打扫房间几乎同时完成

当然你也可以按照以前的学习的内容，先调用wash_clothes函数，在调用clean_room函数，同样能输出内容，而耗时却是10秒左右，示例代码如下：

# 导入内置模块time  import time     def wash_clothes():      print("洗衣服开始...")      # sleep 5 秒，默认以秒为单位      time.sleep(5)      print("洗衣服完成...")     def clean_room():      print("打扫房间开始...")      # sleep 5 秒，默认以秒为单位      time.sleep(5)      print("打扫房间完成...")     if __name__ == "__main__":         wash_clothes()      clean_room()

输出结果：

洗衣服开始...  洗衣服完成...  打扫房间开始...  打扫房间完成...

运行程序可以发现程序从运行开始到结束，一共耗时10秒时间！注意观察输出日志：

第一步：洗衣服开始；
第二步：程序停止了5秒；
第三步：洗衣服完成，打扫房间开始
第四步：程序停止5秒；
第五步：打扫房间结束，程序结束；

由此可见：多线程可以同时运行多个任务，效率远比单线程更高！

三.线程传参

在上面的例子中，我们并没有为线程传递参数，如果在线程中需要传递参数怎么办呢？

threading.Thread()函数中有两个缺省参数 args 和 kwargs ，args 是元组类型，kwargs 是字典类型，缺省值默认为空，除此之外，其实还可以设置线程的名字等，其函数声明如下：

（ps：如果对缺省函数已经忘记的小伙伴请回到 python函数的声明和定义中关于缺省参数部分复习一下）

def __init__(self, group=None, target=None, name=None,               args=(), kwargs=None, *, daemon=None):      """This constructor should always be called with keyword arguments. Arguments are:         *group* should be None; reserved for future extension when a ThreadGroup      class is implemented.         *target* is the callable object to be invoked by the run()      method. Defaults to None, meaning nothing is called.         *name* is the thread name. By default, a unique name is constructed of      the form "Thread-N" where N is a small decimal number.         *args* is the argument tuple for the target invocation. Defaults to ().         *kwargs* is a dictionary of keyword arguments for the target      invocation. Defaults to {}.         If a subclass overrides the constructor, it must make sure to invoke      the base class constructor (Thread.__init__()) before doing anything      else to the thread.         """

示例代码如下：

# 导入线程threading模块  import threading  # 导入内置模块time  import time     def wash_clothes(*args,**kargcs):      print("wash_clothes:",args)      print("wash_clothes:", kargcs)     def clean_room(*args,**kargcs):      print("clean_room:",args)      print("clean_room:", kargcs)     if __name__ == "__main__":         t1 = threading.Thread(target=wash_clothes,                            args=(1,"猿说python"),   # args 传递元组，可以同时传递多个数据                            kwargs={"a":1,"b":False}) # kwargs 传递字典，可以同时传递多个键值对         t2 = threading.Thread(target=clean_room,                            args=(2,False), # args 传递元组，可以同时传递多个数据                            kwargs={"c":0.2,"d":False}) # kwargs 传递字典，可以同时传递多个键值对         t1.start()      t2.start()

四.线程结束

值得思考的是：在上面这份代码中一共有几个线程呢？并非两个，一共是三个线程：

线程一：__name__ == “__main__” 作为主线程；
线程二：t1 作为子线程；
线程三：t2 作为子线程；

注意：主程序会等待所有子程序结束之后才会结束！

五.相关函数介绍

1.threading.Thread() — 创建线程并初始化线程，可以为线程传递参数；

2.threading.enumerate() — 返回一个包含正在运行的线程的list；

3.threading.activeCount(): 返回正在运行的线程数量，与len(threading.enumerate())有相同的结果；

4.Thread.start() — 启动线程；

5.Thread.join() — 阻塞函数，一直等到线程结束为止；

6.Thread.isAlive() — 返回线程是否活动的；

7.Thread.getName() — 返回线程名；

8.Thread.setName() — 设置线程名；

9.Thread.setDaemon() — 设置为后台线程，这里默认是False，设置为True之后则主线程不会再等待子线程结束才结束，而是主线程结束意味程序退出，子线程也立即结束，注意调用时必须设置在start()之前；

简单的示例代码：

# 导入线程threading模块  import threading  # 导入内置模块time  import time     def wash_clothes(*args,**kargcs):      time.sleep(2)      print("wash_clothes:",args)      time.sleep(2)      print("wash_clothes:", kargcs)     def clean_room(*args,**kargcs):      time.sleep(2)      print("clean_room:",args)      time.sleep(2)      print("clean_room:", kargcs)     if __name__ == "__main__":         t1 = threading.Thread(target=wash_clothes,                            args=(1,"猿说python"),   # args 传递元组，可以同时传递多个数据                            kwargs={"a":1,"b":False}) # kwargs 传递字典，可以同时传递多个键值对         t2 = threading.Thread(target=clean_room,                            args=(2,False), # args 传递元组，可以同时传递多个数据                            kwargs={"c":0.2,"d":False}) # kwargs 传递字典，可以同时传递多个键值对            # setDaemon(True)意味着主线程退出，不管子线程执行到哪一步，子线程自动结束      # t1.setDaemon(True)      # t2.setDaemon(True)      t1.start()      t2.start()         print("threading.enumerate():",threading.enumerate())      print("threading.activeCount():", threading.activeCount())      print("t1.isAlive():",t1.isAlive())      print("t1.getName():", t1.getName())      print("t2.isAlive():", t2.isAlive())      t2.setName("my_custom_thread_2")      print("t2.getName():", t2.getName())

输出结果：

threading.enumerate(): [<_MainThread(MainThread, started 18388)>, <Thread(Thread-1, started 16740)>, <Thread(Thread-2, started 17888)>]  threading.activeCount(): 3  t1.isAlive(): True  t1.getName(): Thread-1  t2.isAlive(): True  t2.getName(): my_custom_thread_2  clean_room: (2, False)  wash_clothes: (1, '猿说python')  wash_clothes: {'a': 1, 'b': False}  clean_room: {'c': 0.2, 'd': False}

六.重点总结

1.默认主线程会等待所有子线程结束之后才会结束，主线程结束意味着程序退出；如果setDaemon设置为True,主线程则不会等待子线程，主线程结束，子线程自动结束；

2.threading模块除了以上常用函数，还有互斥锁Lock/事件Event/信号量Condition/队列Queue等，由于篇幅有限，后面文章再一一讲解！！