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Python中的多執行緒範例(簡單易懂)

2022-06-20 22:01:33

前言:

多執行緒簡單理解就是:一個CPU,也就是單核,將時間切成一片一片的,CPU輪轉著去處理一件一件的事情,到了規定的時間片就處理下一件事情。

1.python中顯示當前執行緒資訊的屬性和方法

# coding:utf-8
# 匯入threading包
import threading
if __name__ == "__main__":
    print("當前活躍執行緒的數量", threading.active_count())
    print("將當前所有執行緒的具體資訊展示出來", threading.enumerate())
    print("當前的執行緒的資訊展示", threading.current_thread())

效果圖:

2.新增一個執行緒

# coding:utf-8
import threading
import time
def job1():
    # 讓這個執行緒多執行幾秒
    time.sleep(5)
    print("the number of T1 is %s" % threading.current_thread())
if __name__ == "__main__":
    # 建立一個新的執行緒
    new_thread = threading.Thread(target=job1, name="T1")
    # 啟動新執行緒
    new_thread.start()
    print("當前執行緒數量為", threading.active_count())
    print("所有執行緒的具體資訊", threading.enumerate())
    print("當前執行緒具體資訊", threading.current_thread())

效果圖:

3.執行緒中的join函數

(1)預想的是,執行完執行緒1,然後輸出All done…“理想很豐滿,現實卻不是這樣的”

# coding:utf-8
import threading
import time
def job1():
    print("T1 start")
    for i in range(5):
        time.sleep(1)
        print(i)
    print("T1 finish")
def main():
    # 新建立一個執行緒
    new_thread = threading.Thread(target=job1, name="T1")
    # 啟動新執行緒
    new_thread.start()
    print("All done...")
if __name__ == "__main__":
    main()

效果圖:

(2)為了達到我們的預期,我們使用join函數,將T1執行緒進行阻塞。join函數進行阻塞是什麼意思?就是哪個執行緒使用了join函數,當這個執行緒正在執行時,在他之後的執行緒程式不能執行,得等這個被阻塞的執行緒全部執行完畢之後,方可執行!

# coding:utf-8
import threading
import time
def job1():
    print("T1 start")
    for i in range(5):
        time.sleep(1)
        print(i)
    print("T1 finish")
def main():
    # 新建立一個執行緒
    new_thread = threading.Thread(target=job1, name="T1")
    # 啟動新執行緒
    new_thread.start()
    # 阻塞這個T1執行緒
    new_thread.join()
    print("All done...")
if __name__ == "__main__":
    main()

效果圖:

4.使用Queue儲存執行緒的結果

執行緒的執行結果,無法通過return進行返回,使用Queue儲存。

# coding:utf-8
import threading
from queue import Queue
"""
    Queue的使用
"""
def job(l, q):
    for i in range(len(l)):
        l[i] = l[i] ** 2
    q.put(l)
def multithreading():
    # 建立佇列
    q = Queue()
    # 執行緒列表
    threads = []
    # 二維列表
    data = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [6, 6, 6]]
    for i in range(4):
        t = threading.Thread(target=job, args=(data[i], q))
        t.start()
        threads.append(t)

    # 對所有執行緒進行阻塞
    for thread in threads:
        thread.join()
    results = []
    # 將新佇列中的每個元素挨個放到結果列表中
    for _ in range(4):
        results.append(q.get())
    print(results)
if __name__ == "__main__":
    multithreading()

效果圖:

5.執行緒鎖lock

當同時啟動多個執行緒時,各個執行緒之間會互相搶佔計算資源,會造成程式混亂。

舉個栗子:

當我們在選課系統選課時,當前籃球課還有2個名額,我們三個人去選課。

選課順序為stu1 stu2 stu3,應該依次列印他們三個的選課過程,但是現實情況卻是:

# coding:utf-8
import threading
import time

def stu1():
    print("stu1開始選課")
    global course
    if course > 0:
        course -= 1
        time.sleep(2)
        print("stu1選課成功,現在籃球課所剩名額為%d" % course)
    else:
        time.sleep(2)
        print("stu1選課失敗,籃球課名額為0,請選擇其他課程")
def stu2():
    print("stu2開始選課")
    global course
    if course > 0:
        course -= 1
        time.sleep(2)
        print("stu2選課成功,現在籃球課所剩名額為%d" % course)
    else:
        time.sleep(2)
        print("stu2選課失敗,籃球課名額為0,請選擇其他課程")

def stu3():
    print("stu3開始選課")
    global course
    if course > 0:
        course -= 1
        time.sleep(2)
        print("stu3選課成功")
        print("籃球課所剩名額為%d" %course)
    else:
        time.sleep(2)
        print("stu3選課失敗,籃球課名額為0,請選擇其他課程")
if __name__ == "__main__":
    # 籃球課名額
    course = 2
    T1 = threading.Thread(target=stu1, name="T1")
    T2 = threading.Thread(target=stu2, name="T2")
    T3 = threading.Thread(target=stu3, name="T3")
    T1.start()
    T2.start()
    T3.start()

效果圖:

為了解決這種情況,我們使用lock執行緒同步鎖,線上程並行執行時,保證每個執行緒執行的原子性。有效防止了共用統一資料時,執行緒並行執行的混亂。

改進的程式碼如下:

# coding:utf-8
import threading
import time
def stu1():
    global lock
    lock.acquire()
    print("stu1開始選課")
    global course
    if course > 0:
        course -= 1
        time.sleep(2)
        print("stu1選課成功,現在籃球課所剩名額為%d" % course)
    else:
        time.sleep(2)
        print("stu1選課失敗,籃球課名額為0,請選擇其他課程")
    lock.release()


def stu2():
    global lock
    lock.acquire()
    print("stu2開始選課")
    global course
    if course > 0:
        course -= 1
        print("stu2選課成功,現在籃球課所剩名額為%d" % course)
    else:
        time.sleep(1)
        print("stu2選課失敗,籃球課名額為0,請選擇其他課程")
    lock.release()

def stu3():
    global lock
    lock.acquire()
    print("stu3開始選課")
    global course
    if course > 0:
        course -= 1
        time.sleep(1)
        print("stu3選課成功,現在籃球課所剩名額為%d" % course)
    else:
        time.sleep(1)
        print("stu3選課失敗,籃球課名額為0,請選擇其他課程")
    lock.release()

if __name__ == "__main__":
    # 籃球課名額
    course = 2
    # 建立同步鎖
    lock = threading.Lock()
    T1 = threading.Thread(target=stu1, name="T1")
    T2 = threading.Thread(target=stu2, name="T2")
    T3 = threading.Thread(target=stu3, name="T3")
    T1.start()
    T2.start()
    T3.start()

效果圖:

到此這篇關於Python中的多執行緒範例(簡單易懂)的文章就介紹到這了,更多相關Python多執行緒內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com!


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