本文所依賴的環(huán)境為:

進(jìn)程和線程的概念

進(jìn)程概念

我們想運(yùn)行一個(gè)程序，首先會(huì)將該程序從存儲(chǔ)介質(zhì)上通過IO總線加載進(jìn)內(nèi)存中，而后再通過cpu進(jìn)行調(diào)度。這個(gè)時(shí)候，我么么將這個(gè)正在運(yùn)行的程序稱之為進(jìn)程，它有內(nèi)存地址、內(nèi)存空間、數(shù)據(jù)棧等等信息，進(jìn)程之間通信一般稱之為IPC，常見的方法有 管道、消息隊(duì)列、套接字等。

線程概念

而線程則不同，線程是在進(jìn)程中運(yùn)行的，一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程。在單個(gè)cpu中，同一時(shí)刻一個(gè)進(jìn)程只有一個(gè)線程在工作，其他則被掛起，也稱之為睡眠。由于線程屬于進(jìn)程，所以會(huì)共享進(jìn)程的內(nèi)存信息。線程之間通信不僅可以使用共享內(nèi)存來通信，依然可以使用 如 管道、消息隊(duì)列、套接字等。

線程優(yōu)缺點(diǎn)

多線程是一種并發(fā)方式，優(yōu)點(diǎn)為可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，用于提升時(shí)間和效率。

比如，我們想寫一個(gè)python服務(wù)器下載電影，一次只能下載一部，若我們使用多線程后，可以一次"同時(shí)"下載n部，從而提升了效率。

但是有些事多線程不能做的，并發(fā)沖突是其中一種。比如掘金點(diǎn)贊功能，如果沒有對(duì)點(diǎn)贊這個(gè)變量進(jìn)行并發(fā)控制，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。

在python中如何使用線程

在使用python寫多線程之前，先來看一個(gè)小案例，假設(shè)我們使用python寫了一個(gè)下載電影的程序。

import time

def downloadMovie(i):
    print("%s 開始下載編號(hào)為%s電影中。。。" % (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()), str(i)))
    time.sleep(5)
    print("%s 編號(hào)為%s電影下載完畢" % (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()), str(i)))

def main():
    for i in range(5):
        downloadMovie(i)

if __name__ == '__main__':
    main()

我們假設(shè)模擬下載電影的一個(gè)程序，下載過程使用time.sleep代替。在沒有使用多線程的時(shí)候，它的執(zhí)行過程如下:

可以看到，它是順序執(zhí)行的，需要等上一部下載完畢，才能開始下載下一部。

如果使用線程來做該需求呢？ 我們可以這樣來寫：

import time
import threading

def downloadMovie(i):
    print("%s 開始下載編號(hào)為%s電影中。。。" % (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()), str(i)))
    time.sleep(5)
    print("%s 編號(hào)為%s電影下載完畢" % (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()), str(i)))

def main():
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=downloadMovie,args=(i,))
        t.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

上述代碼，在原始代碼基礎(chǔ)上，我們引入了threading庫(kù)，在循環(huán)中使用Thread來做線程的實(shí)例化對(duì)象，我們需要傳入target 和args，target需要傳入函數(shù)名稱，args需要傳入?yún)?shù)，注意這里參數(shù)需要傳入可迭代的對(duì)象，所以當(dāng)只有一個(gè)參數(shù)的時(shí)候，也需要在后面加一個(gè),。最后使用start方法讓其開始執(zhí)行。

運(yùn)行后的效果如下：

可以發(fā)現(xiàn)，我們程序幾乎同步的打印下載開始，也幾乎同時(shí)打印下載完畢。

總結(jié)起來發(fā)現(xiàn)，我們線程啟動(dòng)一個(gè)線程，是不是非常簡(jiǎn)單呢？只需要引入threading模塊，定義Thread來做對(duì)象，最后使用start()運(yùn)行即可。

線程阻塞也很重要

線程直接跑就完了唄，為什么還需要阻塞呢？我們這里做一個(gè)簡(jiǎn)單的需求：上面的代碼改改，我們下載完視頻后，要壓縮一下，由于只討論線程，所以就只用print代替操作，我們可以這樣操作:

在上面的基礎(chǔ)上，我們?cè)黾恿?個(gè)步驟，1: 是將下載好的文件放入列表fileList中，2. 最后開始遍歷fileList文件，進(jìn)行壓縮，最后打印一個(gè)壓縮完畢，看起來沒什么問題吧？

那我們來運(yùn)行一下一下呢?

額。。。這個(gè)很顯然不符合我們的預(yù)期，我們還沒下載文件完畢，怎么就開始?jí)嚎s了呢，而且壓縮完畢了，再輸出的文件下載完畢，這是為什么呢？

這是因?yàn)榫€程在啟動(dòng)后，如果我們不去設(shè)置阻塞，他就會(huì)一直執(zhí)行下去，就拿我們剛才的案例來看，我們可以將其理解為:

看上圖，我們啟動(dòng)線程后，它就放在后臺(tái)了，我們就立馬執(zhí)行遍歷fileList步驟，但是這個(gè)時(shí)候恰恰fileList是空的，所以我們壓縮了空文件，壓縮完畢后，文件才下載完畢。

這個(gè)時(shí)候我們就需要等線程執(zhí)行完畢之后，再執(zhí)行下面的語句了，否則執(zhí)行完了沒意義，所以這個(gè)時(shí)候就需要引入線程阻塞了，我們需要將下載的線程全部執(zhí)行完畢后，再開始?jí)嚎s文件，只需要線程增加一個(gè)join方法即可，代碼修改如下:

在原先的基礎(chǔ)上，我們需要先定義一個(gè)線程池，用于放已經(jīng)執(zhí)行了的線程，而后再遍歷該線程池，每一個(gè)都設(shè)置阻塞，這樣就會(huì)等所有線程都執(zhí)行完畢了，再進(jìn)行后面的操作，由于我們后面是壓縮需要用到前面的結(jié)果，所以阻塞是必不可少的，程序執(zhí)行結(jié)果為:

這個(gè)流程圖可以理解為這樣的:

現(xiàn)在你知道阻塞有什么用了吧。

總結(jié)

今天介紹了一下python的多線程，這里只是簡(jiǎn)單的使用threading庫(kù)，在python中，多線程的庫(kù)不僅于此，還有thread、Queue等。最后舉了一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子來說明線程阻塞的重要性。

以上就是淺析Python中線程以及線程阻塞的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python線程的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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