3个实例帮你明白Python中的线程

2019年9月1日 179次阅读 来源: Noodles

我们将会看到一些在Python中运用线程的实例和怎样防备线程之间的合作。
你应当将下边的例子运转屡次，以便能够注意到线程是不可展望的和线程每次运转出的差别效果。
声明：从这里最先忘记你听到过的关于GIL的东西，由于GIL不会影响到我想要展现的东西。

实例1

我们将要要求五个差别的url：

单线程

import time  
import urllib2  
def get_responses():  
  urls = [  
      'http://www.google.com',  
      'http://www.amazon.com',  
      'http://www.ebay.com',  
      'http://www.alibaba.com',  
      'http://www.reddit.com'  
  ]  
  start = time.time()  
  for url in urls:  
      print url  
      resp = urllib2.urlopen(url)  
      print resp.getcode()  
  print "Elapsed time: %s" % (time.time()-start)  
get_responses()

输出：

http://www.google.com 200  
http://www.amazon.com 200  
http://www.ebay.com 200  
http://www.alibaba.com 200  
http://www.reddit.com 200  
Elapsed time: 3.0814409256

诠释：

  • url递次的被要求
  • 除非cpu从一个url获得了回应，不然不会去要求下一个url
  • 收集要求会消费较长的时候，所以cpu在守候收集要求的返回时候内一向处于闲置状况。

多线程

import urllib2  
import time  
from threading import Thread  
class GetUrlThread(Thread):  
  def __init__(self, url):  
      self.url = url   
      super(GetUrlThread, self).__init__()  
  def run(self):  
      resp = urllib2.urlopen(self.url)  
      print self.url, resp.getcode()  
def get_responses():  
  urls = [  
      'http://www.google.com',   
      'http://www.amazon.com',   
      'http://www.ebay.com',   
      'http://www.alibaba.com',   
      'http://www.reddit.com'  
  ]  
  start = time.time()  
  threads = []  
  for url in urls:  
      t = GetUrlThread(url)  
      threads.append(t)  
      t.start()  
  for t in threads:  
      t.join()  
  print "Elapsed time: %s" % (time.time()-start)  
get_responses()

输出：

http://www.reddit.com 200  
http://www.google.com 200  
http://www.amazon.com 200  
http://www.alibaba.com 200  
http://www.ebay.com 200  
Elapsed time: 0.689890861511

诠释：

  • 认识到了顺序在实行时候上的提拔
  • 我们写了一个多线程顺序来削减cpu的守候时候，当我们在守候一个线程内的收集要求返回时，这时候cpu能够切换到其他线程去举行其他线程内的收集要求。
  • 我们希冀一个线程处置惩罚一个url，所以实例化线程类的时候我们传了一个url。
  • 线程运转意味着实行类里的run()要领。
  • 无论怎样我们想每一个线程必需实行run()。
  • 为每一个url建立一个线程而且挪用start()要领，这关照了cpu能够实行线程中的run()要领了。
  • 我们愿望一切的线程实行终了的时候再盘算消费的时候，所以挪用了join()要领。
  • join()能够关照主线程守候这个线程完毕后，才能够实行下一条指令。
  • 每一个线程我们都挪用了join()要领，所以我们是在一切线程实行终了后盘算的运转时候。

关于线程：

  • cpu能够不会在挪用start()后立时实行run()要领。
  • 你不能肯定run()在差别线程建间的实行递次。
  • 关于零丁的一个线程，能够保证run()要领里的语句是根据递次实行的。
  • 这就是由于线程内的url会起首被要求，然后打印出返回的效果。

实例2

我们将会用一个顺序演示一下多线程间的资本合作，并修复这个题目。

from threading import Thread  
#define a global variable  
some_var = 0   
class IncrementThread(Thread):  
  def run(self):  
      #we want to read a global variable  
      #and then increment it  
      global some_var  
      read_value = some_var  
      print "some_var in %s is %d" % (self.name, read_value)  
      some_var = read_value + 1   
      print "some_var in %s after increment is %d" % (self.name, some_var)  
def use_increment_thread():  
  threads = []  
  for i in range(50):  
      t = IncrementThread()  
      threads.append(t)  
      t.start()  
  for t in threads:  
      t.join()  
  print "After 50 modifications, some_var should have become 50"  
  print "After 50 modifications, some_var is %d" % (some_var,)  
use_increment_thread()

屡次运转这个顺序，你会看到多种差别的效果。

诠释：

  • 有一个全局变量，一切的线程都想修正它。
  • 一切的线程应当在这个全局变量上加 1 。
  • 有50个线程，末了这个数值应当变成50，然则它却没有。

为何没有到达50？

  • 在some_var是15的时候，线程t1读取了some_var，这个时候cpu将控制权给了另一个线程t2。
  • t2线程读到的some_var也是15
  • t1和t2都把some_var加到16
  • 当时我们希冀的是t1、t2两个线程使some_var + 2变成17
  • 在这里就有了资本合作。
  • 雷同的状况也能够发作在别的的线程间，所以涌现了末了的效果小于50的状况。

处理资本合作

from threading import Lock, Thread  
lock = Lock()  
some_var = 0   
class IncrementThread(Thread):  
  def run(self):  
      #we want to read a global variable  
      #and then increment it  
      global some_var  
      lock.acquire()  
      read_value = some_var  
      print "some_var in %s is %d" % (self.name, read_value)  
      some_var = read_value + 1   
      print "some_var in %s after increment is %d" % (self.name, some_var)  
      lock.release()  
def use_increment_thread():  
  threads = []  
  for i in range(50):  
      t = IncrementThread()  
      threads.append(t)  
      t.start()  
  for t in threads:  
      t.join()  
  print "After 50 modifications, some_var should have become 50"  
  print "After 50 modifications, some_var is %d" % (some_var,)  
use_increment_thread()

再次运转这个顺序，到达了我们预期的效果。

诠释：

  • Lock 用来防备合作前提
  • 如果在实行一些操纵之前，线程t1获得了锁。其他的线程在t1开释Lock之前，不会实行雷同的操纵
  • 我们想要肯定的是一旦线程t1已读取了some_var，直到t1完成了修正some_var，其他的线程才能够读取some_var
  • 如许读取和修正some_var成了逻辑上的原子操纵。

实例3

让我们用一个例子来证实一个线程不能影响其他线程内的变量（非全局变量）。

time.sleep()能够使一个线程挂起，强迫线程切换发作。

from threading import Thread  
import time  
class CreateListThread(Thread):  
  def run(self):  
      self.entries = []  
      for i in range(10):  
          time.sleep(1)  
          self.entries.append(i)  
      print self.entries  
def use_create_list_thread():  
  for i in range(3):  
      t = CreateListThread()  
      t.start()  
use_create_list_thread()

运转频频后发明并没有打印出争夺的效果。当一个线程正在打印的时候，cpu切换到了另一个线程，所以产生了不准确的效果。我们须要确保print self.entries是个逻辑上的原子操纵，以防打印时被其他线程打断。

我们运用了Lock()，来看下边的例子。

from threading import Thread, Lock  
import time  
lock = Lock()  
class CreateListThread(Thread):  
  def run(self):  
      self.entries = []  
      for i in range(10):  
          time.sleep(1)  
          self.entries.append(i)  
      lock.acquire()  
      print self.entries  
      lock.release()  
def use_create_list_thread():  
  for i in range(3):  
      t = CreateListThread()  
      t.start()  
use_create_list_thread()

此次我们看到了准确的效果。证实了一个线程不能够修正其他线程内部的变量（非全局变量）。

原文：Understanding Threads in Python
翻译：acmerfight

    原文作者：Noodles
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000000345500
    本文转自网络文章，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系博主进行删除。
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