学习线程的创建之前,我们先来了解一下线程对象和线程体这两个概念,线程对象就是我们通过线程模块中的线程类创建的对象,而线程体就是线程执行的相关内容,例如指令和函数等。
线程有四个变化状态:
1) 创建线程
当创建一个新的进程时,也创建一个新的线程,进程中的线程可以在同一进程中创建新的线程。
2) 终止线程
可以正常终止自己,也可能某个线程执行错误,由其它线程强行终止。终止线程操作主要负责释放线程占有的寄存器和栈。
3) 阻塞线程
当线程等待某个事件无法运行时,停止其运行。
4) 唤醒线程
当阻塞线程的事件发生时,将被阻塞的线程状态置为就绪态,将其挂到就绪队列,进程仍然具有与执行相关的状态。
在Python中有两个系统模块供我们使用:_thread和threading,前者为低级模块,后者对前者进行了封装,通常我们会使用threading模块。
1. threading模块
threading是一种面向对象的模块,其中使用最多的是Thread类,还有几种比较常用的函数:
threading.active_count():返回当前活动的线程数。
threading.current_thread():返回当前的Thread对象。
threading.main_thread():返回主线程对象。
2. Thread类
我们可以使用Thread类来代表一个线程对象,它的语法格式如下:
1 | Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, *, daemon=None) |
group应该为None,在实现ThreadGroup类时为将来的扩展保留。
target是run()方法要调用的可调用对象。默认为“无”,表示不调用任何内容。
name是线程名。默认情况下,一个唯一的名称由“Thread-N”构成,其中N是一个小的十进制数。
args是目标调用的参数元组。默认为()。
kwargs是目标调用的关键字参数字典。默认为{}。
我们通过一个例子来看一下,代码如下:
123456789101112131415 | import threading import time def test(): for i in range ( 2 ): time.sleep( 1 ) #设置一个等待时间 print ( '这是第%s线程' % threading.current_thread().name) if __name__ = = '__main__' : my_list = [] for i in range ( 5 ): a = threading.Thread(target = test) my_list.append(a) for j in my_list: j.start() for m in my_list: m.join() |
运行结果为:
1234567 | 这是第Thread - 2 线程 这是第Thread - 1 线程 这是第Thread - 5 线程这是第Thread - 4 线程 这是第Thread - 3 线程 这是第Thread - 1 线程 这是第Thread - 2 线程 这是第Thread - 5 线程这是第Thread - 4 线程这是第Thread - 3 线程 |
通过运行结果我们可以看出,线程的执行顺序是不确定的,再加上等待时间,就会出现等待的空白片段,关于这个我们在操作系统中有很多相关内容。
我们主要是通过threading.Thread(target=test)来创建线程,然后把四个线程放在一个列表中,然后我们再通过start()方法开启线程,join()方法等待线程结束。
3. 通过Thread子类创建线程
我们还可以定义一个子类,使这个子类继承Thread线程类中的方法来创建线程,代码如下:
1234567891011121314151617 | import threading import time class MyThread(threading.Thread): def __init__( self ,name = None ): super ().__init__(name = name) def run( self ): t = threading.current_thread() for i in range ( 4 ): print ( '第%d次执行线程%s' % (i,t.name)) time.sleep( 1 ) print ( '执行完毕' ) if __name__ = = '__main__' : thread_one = MyThread() thread_one.start() thread_one.join() thread_two = MyThread() thread_two.start() |
运行结果如下:
12345678910 | 第 0 次执行线程Thread - 1 第 0 次执行线程Thread - 1 第 1 次执行线程Thread - 1 第 2 次执行线程Thread - 1 第 3 次执行线程Thread - 1 执行完毕 第 0 次执行线程Thread - 2 第 1 次执行线程Thread - 2 第 2 次执行线程Thread - 2 第 3 次执行线程Thread - 2 执行完毕 |
这种方式等于先定义了一个子类,然后继承了threading.Thread的线程类,然后定义run()方法,然后在主程序中使用我们定义的子类创建两个线程,这两个线程会自动调用run()方法,我们把线程启动然后等待即可。
4. 总结
上面所讲的是我们创建线程的时候最常用的两种方式,通常我们会选择后者去进行创建,在编程的时候给每个线程执行的时间time.sleep(),这样会通过线程暂停而给其它线程来争抢执行的机会,这一点我们在后面会学习到。