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Python创建线程(2种方式)详解

Python 中,有关线程开发的部分被单独封装到了模块中,和线程相关的模块有以下 2 个:
  • _thread:是 Python 3 以前版本中 thread 模块的重命名,此模块仅提供了低级别的、原始的线程支持,以及一个简单的锁。功能比较有限。正如它的名字所暗示的(以 _ 开头),一般不建议使用 thread 模块;
  • threading:Python 3 之后的线程模块,提供了功能丰富的多线程支持,推荐使用。

本节就以 threading 模块为例进行讲解。Python 主要通过两种方式来创建线程:
  1. 使用 threading 模块中 Thread 类的构造器创建线程。即直接对类 threading.Thread 进行实例化创建线程,并调用实例化对象的 start() 方法启动线程。
  2. 继承 threading 模块中的 Thread 类创建线程类。即用 threading.Thread 派生出一个新的子类,将新建类实例化创建线程,并调用其 start() 方法启动线程。

调用Thread类的构造器创建线程

Thread 类提供了如下的 __init__() 构造器,可以用来创建线程:

__init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs=None, *,daemon=None)

此构造方法中,以上所有参数都是可选参数,即可以使用,也可以忽略。其中各个参数的含义如下:
  • group:指定所创建的线程隶属于哪个线程组(此参数尚未实现,无需调用);
  • target:指定所创建的线程要调度的目标方法(最常用);
  • args:以元组的方式,为 target 指定的方法传递参数;
  • kwargs:以字典的方式,为 target 指定的方法传递参数;
  • daemon:指定所创建的线程是否为后代线程。

这些参数,初学者只需记住 target、args、kwargs 这 3 个参数的功能即可。

下面程序演示了如何使用 Thread 类的构造方法创建一个线程:
import threading
#定义线程要调用的方法,*add可接收多个以非关键字方式传入的参数
def action(*add):
    for arc in add:
        #调用 getName() 方法获取当前执行该程序的线程名
        print(threading.current_thread().getName() +" "+ arc)
#定义为线程方法传入的参数
my_tuple = ("http://c.biancheng.net/python/",\
            "http://c.biancheng.net/shell/",\
            "http://c.biancheng.net/java/")
#创建线程
thread = threading.Thread(target = action,args =my_tuple)

有关 Thread 类提供的和线程有关的方法,可阅读Python Thread手册,由于不是本节重点,这里不再进行详细介绍。

由此就创建好了一个线程。但是线程需要手动启动才能运行,threading 模块提供了 start() 方法用来启动线程。因此在上面程序的基础上,添加如下语句:
thread.start()
再次执行程序,其输出结果为:

Thread-1 http://c.biancheng.net/python/
Thread-1 http://c.biancheng.net/shell/
Thread-1 http://c.biancheng.net/java/

可以看到,新创建的 thread 线程(线程名为 Thread-1)执行了 action() 函数。

默认情况下,主线程的名字为 MainThread,用户启动的多个线程的名字依次为 Thread-1、Thread-2、Thread-3、...、Thread-n 等。

为了使 thread 线程的作用更加明显,可以继续在上面程序的基础上添加如下代码,让主线程和新创建线程同时工作:
for i in range(5):
    print(threading.current_thread().getName())
再次执行程序,其输出结果为:

MainThreadThread-1 http://c.biancheng.net/python/

MainThreadThread-1 http://c.biancheng.net/shell/

MainThreadThread-1 http://c.biancheng.net/java/

MainThread
MainThread

可以看到,当前程序中有 2 个线程,分别为主线程 MainThread 和子线程 Thread-1,它们以并发方式执行,即 Thread-1 执行一段时间,然后 MainThread 执行一段时间。通过轮流获得 CPU 执行一段时间的方式,程序的执行在多个线程之间切换,从而给用户一种错觉,即多个线程似乎同时在执行。

如果程序中不显式创建任何线程,则所有程序的执行,都将由主线程 MainThread 完成,程序就只能按照顺序依次执行。

继承Thread类创建线程类

通过继承 Thread 类,我们可以自定义一个线程类,从而实例化该类对象,获得子线程。

需要注意的是,在创建 Thread 类的子类时,必须重写从父类继承得到的 run() 方法。因为该方法即为要创建的子线程执行的方法,其功能如同第一种创建方法中的 action() 自定义函数。

下面程序,演示了如何通过继承 Thread 类创建并启动一个线程:
import threading

#创建子线程类,继承自 Thread 类
class my_Thread(threading.Thread):
    def __init__(self,add):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.add = add
    # 重写run()方法
    def run(self):
         for arc in self.add:
            #调用 getName() 方法获取当前执行该程序的线程名
            print(threading.current_thread().getName() +" "+ arc)

#定义为 run() 方法传入的参数
my_tuple = ("http://c.biancheng.net/python/",\
            "http://c.biancheng.net/shell/",\
            "http://c.biancheng.net/java/")
#创建子线程
mythread = my_Thread(my_tuple)
#启动子线程
mythread.start()
#主线程执行此循环
for i in range(5):
    print(threading.current_thread().getName())
程序执行结果为:

MainThreadThread-1 http://c.biancheng.net/python/

MainThreadThread-1 http://c.biancheng.net/shell/

MainThreadThread-1 http://c.biancheng.net/java/

MainThread
MainThread

此程序中,子线程 Thread-1 执行的是 run() 方法中的代码,而 MainThread 执行的是主程序中的代码,它们以快速轮换 CPU 的方式在执行。

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