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多线程和并发编程（四）

线程

_thread

threading模块

多线程和并发编程（四）

线程

 线程也是实现多任务的一种方式，一个进程中，也经常需要同时做多件事，就需要同时运行多个‘子任务’，这些子任务就是线程。一个进程可以拥有多个并行的线程，其中每一西个线程，共享当前进程的资源。  

区别	进程	线程
根本区别	作为资源分配的单位	调度和执行的单位
开销	每一个进程都有独立的代码和数据空间,进程间的切换会有较大的开销	线程可以看出是轻量级的进程， 多个线程共享内存，线程切换的开销小.
所处环境	在操作系统中,同时运行的多个任务	在程序中多个顺序流同时执行
分配内存	系统在运行的时候为每一个进程分配不同的内存区域	线程所使用的资源是他所属进程的资源
包含关系	一个进程内可以拥有多个线程	线程是进程的一部分,所有线程有时候称为是轻量级的进程

进程和线程在使用上各有优缺点:线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护，而进程正相反。 

在Python程序中，可以通过“—thread" 和threading (推荐使用)这两个模块来处理线程。在Python3中，thread 模块已经废弃。可以使用threading模块代替。所以，在Python3中不能再使用thread模块，但是为了兼容Python3以前的程序，在Python3中将thread模块重命名为“_thread" 。 

_thread

在Python程序中，可以通过两种方式来使用线程:使用函数或者使用类来包装线程对象。当使用thread模块来处理线程时，可以调用里面的函数start new_thread0来生成-一个新的线程，语法格式如下: 

_thread.start new_thread ( function, args[, kwargs] )

其中function是线程函数; args 表示传递给线程函数的参数，他必须是个tuple类型;kwargs是可选参数。 

  [示例]使用_ thread 模块创建线程  

# 导入模块
import _thread
import time
def fun1():
    print("开始运行fun1")
    time.sleep(4)
    print("运行fun1结束")

def fun2():
    print("开始运行fun2")
    time.sleep(2)
    print("运行fun2结束")

if __name__=='__main__':
    print("开始运行")
    # 创建线程
    _thread.start_new_thread(fun1,())
    _thread.start_new_thread(fun2,())
    time.sleep(7)

从程序运行结果可以看出，在fun2函数中调用了sleep 函数休眠，当休眠期间，会释放CPU的计算资源，这时fun1 抢占了CPU资源开始执行。 

[示例]为线程传递参数 

import _thread
import time
def fun1(thread_name,delay):
    print("开始运行fun1，线程的名：",thread_name)
    time.sleep(delay)
    print("运行fun1结束")

def fun2(thread_name,delay):
    print("开始运行fun2，线程的名：",thread_name)
    time.sleep(delay)
    print("运行fun2结束")

if __name__=='__main__':
    print("开始运行")
    # 创建线程
    _thread.start_new_thread(fun1,("thread-1",3))
    _thread.start_new_thread(fun2,("thread-2",3))
    time.sleep(7)

threading模块

Python3通过两个标准库_ thread 和threading 提供对线程的支持。—thread 提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁，它相比于threading 模块的功能还是比较有限的。threading模块除了包含_thread 模块中的所有方法外，还提供的其他方法: 

 1. threading currentThread（）: 返回当前的线程变量。 

 2.threading .enumerate（）:返回-一个包含正在运行的线程的list。 正在运行指线程启动后、结束前，不包括启动前和终止后的线程。 

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

在Python3程序中，对多线程支持最好的是threading模块，使用这个模块，可以灵活地创建多线程程序，并且可以在多线程之间进行同步和通信。在Python3程序中，可以通过如下两种方式来创建线程: 

1.  通过threading.Thread 直接在线程中运行函数 

 2.通过继承类threading.Thread来创建线程 

在Python中使用threading.Thread的基本语法格式如下所示: 

Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

其中target:要执行的方法; name: 线程右: args/kwargs: 要传入方法的参数。 

  Thread类的方法如表所示:  

方法名	描述
run()	用以表示线程活动的方法
start()	启动线程活动
join([time])	等待至线程中止。这阻塞调用线程直至线程的join()方法被调用中止-正常退出或者拋出未处理的异常-或者是可选的超时发生
isAlive()	返回线程是否活动的
getName()	返回线程名
setName()	设置线程名

在Python中，通过继承类threading.Thread的方式来创建-一个线程。 这种方法只要重载类threading.Thread中的方法run(，然后再调用方法start0就能创建线程，并运行方法run0中的代码。 

[示例]继承threading.Thread类创建线程 

# 导入模块
import threading
import time
def fun1(thread_name,delay):
    print("线程{}开始执行fun1".format(thread_name))
    time.sleep(delay)
    print("线程{}运行fun1结束".format(thread_name))

def fun2(thread_name,delay):
    print("线程{}开始执行fun2".format(thread_name))
    time.sleep(delay)
    print("线程{}运行fun结束".format(thread_name))

if __name__=='__main__':
    print("开始运行")
    # 创建线程
    t1=threading.Thread(target=fun1,args=('thread-1',2))
    t2=threading.Thread(target=fun2,args=('thread-2',2))
    # 启动线程
    t1.start()
    t2.start()
    t1.join()
    t2.join()

在调用Thread类的构造方法时，需要将线程函数、参数等值传入构造方法，其中name表示线程的名字，如果不指定这个参数，默认的线程名字格式为Thread-1、 Thread-2。 每一个传入构造方法的参数值，在Thread类中都有对应的成员变量保存这些值，这些成员变量都以下划线( )开头，如果_ target、_ args 等。在run方法中需要使用这些变量调用传入的线程函数，并为线程函数传递参数。