python 多线程理解(二)

之前讲了多线程的一篇博客,感觉讲的意犹未尽,其实,多线程非常有意思。因为我们在使用电脑的过程中无时无刻都在多进程和多线程。我们可以接着之前的例子继续讲。请先看我的上一篇博客。
从上面例子中发现线程的创建是颇为麻烦的,每创建一个线程都需要创建一个tx(t1、t2、…),如果创建的线程多时候这样极其不方便。下面对通过例子进行继续改进:

player.py
复制代码

#coding=utf-8
from time import sleep, ctime
import threading

def muisc(func):
for i in range(2):
print ‘Start playing: %s! %s’ %(func,ctime())
sleep(2)

def move(func):
for i in range(2):
print ‘Start playing: %s! %s’ %(func,ctime())
sleep(5)

def player(name):
r = name.split(‘.’)[1]
if r == ‘mp3’:
muisc(name)
else:
if r == ‘mp4’:
move(name)
else:
print ‘error: The format is not recognized!’

list = [‘爱情买卖.mp3′,’阿凡达.mp4’]

threads = []
files = range(len(list))

#创建线程
for i in files:
t = threading.Thread(target=player,args=(list[i],))
threads.append(t)

if __name__ == ‘__main__’:
#启动线程
for i in files:
threads[i].start()
 for i in files:
   threads[i].join()

#主线程
print ‘end:%s’ %ctime()

复制代码

  有趣的是我们又创建了一个player()函数,这个函数用于判断播放文件的类型。如果是mp3格式的,我们将调用music()函数,如果是mp4格式的我们调用move()函数。哪果两种格式都不是那么只能告诉用户你所提供有文件我播放不了。

  然后,我们创建了一个list的文件列表,注意为文件加上后缀名。然后我们用len(list) 来计算list列表有多少个文件,这是为了帮助我们确定循环次数。

  接着我们通过一个for循环,把list中的文件添加到线程中数组threads[]中。接着启动threads[]线程组,最后打印结束时间。

split()可以将一个字符串拆分成两部分,然后取其中的一部分。

复制代码

>>> x = ‘testing.py’
>>> s = x.split(‘.’)[1]
>>> if s==’py’:
print s

py

复制代码

运行结果:

Start playing: 爱情买卖.mp3! Mon Apr 21 12:48:40 2014
Start playing: 阿凡达.mp4! Mon Apr 21 12:48:40 2014
Start playing: 爱情买卖.mp3! Mon Apr 21 12:48:42 2014
Start playing: 阿凡达.mp4! Mon Apr 21 12:48:45 2014
end:Mon Apr 21 12:48:50 2014

现在向list数组中添加一个文件,程序运行时会自动为其创建一个线程。

继续改进例子:

  通过上面的程序,我们发现player()用于判断文件扩展名,然后调用music()和move() ,其实,music()和move()完整工作是相同的,我们为什么不做一台超级播放器呢,不管什么文件都可以播放。经过改造,我的超级播放器诞生了。

super_player.py

复制代码

#coding=utf-8
from time import sleep, ctime
import threading

def super_player(file,time):
for i in range(2):
print ‘Start playing: %s! %s’ %(file,ctime())
sleep(time)

#播放的文件与播放时长
list = {‘爱情买卖.mp3′:3,’阿凡达.mp4′:5,’我和你.mp3’:4}

threads = []
files = range(len(list))

#创建线程
for file,time in list.items():
t = threading.Thread(target=super_player,args=(file,time))
threads.append(t)

if __name__ == ‘__main__’:
#启动线程
for i in files:
threads[i].start()
  for i in files:
   threads[i].join()

#主线程
print ‘end:%s’ %ctime()

复制代码

  首先创建字典list ,用于定义要播放的文件及时长(秒),通过字典的items()方法来循环的取file和time,取到的这两个值用于创建线程。

  接着创建super_player()函数,用于接收file和time,用于确定要播放的文件及时长。

  最后是线程启动运行。运行结果:
复制代码

Start playing: 爱情买卖.mp3! Fri Apr 25 09:45:09 2014
Start playing: 我和你.mp3! Fri Apr 25 09:45:09 2014
Start playing: 阿凡达.mp4! Fri Apr 25 09:45:09 2014
Start playing: 爱情买卖.mp3! Fri Apr 25 09:45:12 2014
Start playing: 我和你.mp3! Fri Apr 25 09:45:13 2014
Start playing: 阿凡达.mp4! Fri Apr 25 09:45:14 2014
end:Fri Apr 25 09:45:19 2014

复制代码

创建自己的多线程类

复制代码

#coding=utf-8
import threading
from time import sleep, ctime

class MyThread(threading.Thread):

def __init__(self,func,args,name=”):
threading.Thread.__init__(self)
self.name=name
self.func=func
self.args=args

def run(self):
apply(self.func,self.args)

def super_play(file,time):
for i in range(2):
print ‘Start playing: %s! %s’ %(file,ctime())
sleep(time)

list = {‘爱情买卖.mp3′:3,’阿凡达.mp4’:5}

#创建线程
threads = []
files = range(len(list))

for k,v in list.items():
t = MyThread(super_play,(k,v),super_play.__name__)
threads.append(t)

if __name__ == ‘__main__’:
#启动线程
for i in files:
threads[i].start()
  for i in files:
   threads[i].join()

#主线程
print ‘end:%s’ %ctime()

复制代码

MyThread(threading.Thread)

创建MyThread类,用于继承threading.Thread类。

__init__()

使用类的初始化方法对func、args、name等参数进行初始化。

apply()

  apply(func [, args [, kwargs ]]) 函数用于当函数参数已经存在于一个元组或字典中时,间接地调用函数。args是一个包含将要提供给函数的按位置传递的参数的元组。如果省略了args,任何参数都不会被传递,kwargs是一个包含关键字参数的字典。

apply() 用法:

复制代码

#不带参数的方法
>>> def say():
print ‘say in’

>>> apply(say)
say in

#函数只带元组的参数
>>> def say(a,b):
print a,b

>>> apply(say,(‘hello’,’虫师’))
hello 虫师

#函数带关键字参数
>>> def say(a=1,b=2):
print a,b

>>> def haha(**kw):
apply(say,(),kw)

>>> haha(a=’a’,b=’b’)
a b

复制代码

MyThread(super_play,(k,v),super_play.__name__)

由于MyThread类继承threading.Thread类,所以,我们可以使用MyThread类来创建线程。

运行结果:

Start playing: 爱情买卖.mp3! Fri Apr 25 10:36:19 2014
Start playing: 阿凡达.mp4! Fri Apr 25 10:36:19 2014
Start playing: 爱情买卖.mp3! Fri Apr 25 10:36:22 2014
Start playing: 阿凡达.mp4! Fri Apr 25 10:36:24 2014
all end: Fri Apr 25 10:36:29 2014

python 多线程理解(一)

单线程

  在好些年前的MS-DOS时代,操作系统处理问题都是单任务的,我想做听音乐和看电影两件事儿,那么一定要先排一下顺序。

(好吧!我们不纠结在DOS时代是否有听音乐和看影的应用。^_^)
复制代码

from time import ctime,sleep

def music():
for i in range(2):
print “I was listening to music. %s” %ctime()
sleep(1)

def move():
for i in range(2):
print “I was at the movies! %s” %ctime()
sleep(5)

if __name__ == ‘__main__’:
music()
move()
print “all over %s” %ctime()

复制代码

  我们先听了一首音乐,通过for循环来控制音乐的播放了两次,每首音乐播放需要1秒钟,sleep()来控制音乐播放的时长。接着我们又看了一场电影,

每一场电影需要5秒钟,因为太好看了,所以我也通过for循环看两遍。在整个休闲娱乐活动结束后,我通过

print “all over %s” %ctime()

看了一下当前时间,差不多该睡觉了。

运行结果:
复制代码

>>=========================== RESTART ================================
>>>
I was listening to music. Thu Apr 17 10:47:08 2014
I was listening to music. Thu Apr 17 10:47:09 2014
I was at the movies! Thu Apr 17 10:47:10 2014
I was at the movies! Thu Apr 17 10:47:15 2014
all over Thu Apr 17 10:47:20 2014

复制代码

  

  其实,music()和move()更应该被看作是音乐和视频播放器,至于要播放什么歌曲和视频应该由我们使用时决定。所以,我们对上面代码做了改造:
复制代码

#coding=utf-8
import threading
from time import ctime,sleep

def music(func):
for i in range(2):
print “I was listening to %s. %s” %(func,ctime())
sleep(1)

def move(func):
for i in range(2):
print “I was at the %s! %s” %(func,ctime())
sleep(5)

if __name__ == ‘__main__’:
music(u’爱情买卖’)
move(u’阿凡达’)

print “all over %s” %ctime()

复制代码

  对music()和move()进行了传参处理。体验中国经典歌曲和欧美大片文化。

运行结果:
复制代码

>>> ======================== RESTART ================================
>>>
I was listening to 爱情买卖. Thu Apr 17 11:48:59 2014
I was listening to 爱情买卖. Thu Apr 17 11:49:00 2014
I was at the 阿凡达! Thu Apr 17 11:49:01 2014
I was at the 阿凡达! Thu Apr 17 11:49:06 2014
all over Thu Apr 17 11:49:11 2014

复制代码

多线程

  科技在发展,时代在进步,我们的CPU也越来越快,CPU抱怨,P大点事儿占了我一定的时间,其实我同时干多个活都没问题的;于是,操作系统就进入了多任务时代。我们听着音乐吃着火锅的不在是梦想。

  python提供了两个模块来实现多线程thread 和threading ,thread 有一些缺点,在threading 得到了弥补,为了不浪费你和时间,所以我们直接学习threading 就可以了。

继续对上面的例子进行改造,引入threadring来同时播放音乐和视频:
复制代码

#coding=utf-8
import threading
from time import ctime,sleep

def music(func):
for i in range(2):
print “I was listening to %s. %s” %(func,ctime())
sleep(1)

def move(func):
for i in range(2):
print “I was at the %s! %s” %(func,ctime())
sleep(5)

threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=(u’爱情买卖’,))
threads.append(t1)
t2 = threading.Thread(target=move,args=(u’阿凡达’,))
threads.append(t2)

if __name__ == ‘__main__’:
for t in threads:
t.setDaemon(True)
t.start()

print “all over %s” %ctime()

复制代码

import threading

首先导入threading 模块,这是使用多线程的前提。

threads = []

t1 = threading.Thread(target=music,args=(u’爱情买卖’,))

threads.append(t1)

  创建了threads数组,创建线程t1,使用threading.Thread()方法,在这个方法中调用music方法target=music,args方法对music进行传参。 把创建好的线程t1装到threads数组中。

  接着以同样的方式创建线程t2,并把t2也装到threads数组。

for t in threads:

  t.setDaemon(True)

  t.start()

最后通过for循环遍历数组。(数组被装载了t1和t2两个线程)

setDaemon()

  setDaemon(True)将线程声明为守护线程,必须在start() 方法调用之前设置,如果不设置为守护线程程序会被无限挂起。子线程启动后,父线程也继续执行下去,当父线程执行完最后一条语句print “all over %s” %ctime()后,没有等待子线程,直接就退出了,同时子线程也一同结束。

start()

开始线程活动。

运行结果:

>>> ========================= RESTART ================================
>>>
I was listening to 爱情买卖. Thu Apr 17 12:51:45 2014 I was at the 阿凡达! Thu Apr 17 12:51:45 2014 all over Thu Apr 17 12:51:45 2014

  从执行结果来看,子线程(muisc 、move )和主线程(print “all over %s” %ctime())都是同一时间启动,但由于主线程执行完结束,所以导致子线程也终止。

继续调整程序:
复制代码


if __name__ == ‘__main__’:
for t in threads:
t.setDaemon(True)
t.start()

t.join()

print “all over %s” %ctime()

复制代码

  我们只对上面的程序加了个join()方法,用于等待线程终止。join()的作用是,在子线程完成运行之前,这个子线程的父线程将一直被阻塞。

  注意: join()方法的位置是在for循环外的,也就是说必须等待for循环里的两个进程都结束后,才去执行主进程。

运行结果:
复制代码

>>> ========================= RESTART ================================
>>>
I was listening to 爱情买卖. Thu Apr 17 13:04:11 2014 I was at the 阿凡达! Thu Apr 17 13:04:11 2014

I was listening to 爱情买卖. Thu Apr 17 13:04:12 2014
I was at the 阿凡达! Thu Apr 17 13:04:16 2014
all over Thu Apr 17 13:04:21 2014

复制代码

  从执行结果可看到,music 和move 是同时启动的。

  开始时间4分11秒,直到调用主进程为4分22秒,总耗时为10秒。从单线程时减少了2秒,我们可以把music的sleep()的时间调整为4秒。
复制代码


def music(func):
for i in range(2):
print “I was listening to %s. %s” %(func,ctime())
sleep(4)

复制代码

执行结果:
复制代码

>>> ====================== RESTART ================================
>>>
I was listening to 爱情买卖. Thu Apr 17 13:11:27 2014I was at the 阿凡达! Thu Apr 17 13:11:27 2014

I was listening to 爱情买卖. Thu Apr 17 13:11:31 2014
I was at the 阿凡达! Thu Apr 17 13:11:32 2014
all over Thu Apr 17 13:11:37 2014

复制代码

  子线程启动11分27秒,主线程运行11分37秒。

  虽然music每首歌曲从1秒延长到了4 ,但通多程线的方式运行脚本,总的时间没变化。

本文从感性上让你快速理解python多线程的使用,更详细的使用请参考其它文档或资料。