Python教程：如何創建多線程？

JZ74 和為S的連續正數序列題目小明很喜歡數學,有一天他在做數學作業時,要求計算出9~16的和,他馬上就寫出了正確答案是100。但是他並不滿足於此,他在想究竟有多少種連續的正數序列的和為100(至少包括兩個數)。沒多久,他就得到另一組連續正數和為100的序列:18,19,20,21,22。 ...

一、python線程的模塊

1.thread和threading模塊

thread模塊提供了基本的線程和鎖的支持
threading提供了更高級別、功能更強的線程管理的功能。

2. Queue模塊

Queue模塊允許用戶創建一個可以用於多個線程之間共用數據的隊列數據結構。

3.註意模塊的選擇

避免使用thread模塊
因為更高級別的threading模塊更為先進，對線程的支持更為完善
而且使用thread模塊里的屬性有可能會與threading出現衝突；
其次低級別的thread模塊的同步原語很少(實際上只有一個)，而threading模塊則有很多；
再者，thread模塊中當主線程結束時，所有的線程都會被強制結束掉，沒有警告也不會有正常的清除工作，至少threading模塊能確保重要的子線程退出後進程才退出。

註意：thread模塊不支持守護線程，當主線程退出時，所有的子線程不論它們是否還在工作，都會被強行退出。而threading模塊支持守護線程，守護線程一般是一個等待客戶請求的伺服器，如果沒有客戶提出請求它就在那等著，如果設定一個線程為守護線程，就表示這個線程是不重要的，在進程退出的時候，不用等待這個線程退出。

二、Threading模塊

multiprocess模塊的完全模仿了threading模塊的介面，二者在使用層面，有很大的相似性，因而不再詳細介紹

三、通過Threading.Thread類來創建線程

1 .創建線程的方式一

直接通過Threading.Thread來創建

from threading import Thread
import time

def task(name):
    print(f'子線程{name} is running')
    time.sleep(1)
    print(f'子線程{name} is end')
    
# 因為創建線程不需要重新開闢記憶體空間，所以不用寫main，創建線程只是單獨把啟動線程函數裡面的代碼拿出來用
t = Thread(target=task,args=('小明',))
t.start()
print('主線程結束')

2 創建線程的方式二

通過自定義類來繼承Thread類來創建線程

from threading import Thread
import time

class MyDic(Thread,name):
    def __init__(self,name)
    	super().__init__()
        self.name = name
    
    def run(self):
        print(f'子線程{name} is running')
        time.sleep(1)
        print(f'子線程{name} is end')

       
t = Mydic('小明')
t.start()
print('主進程結束')

四、多線程和多進程的比較

1 pid的比較

'''
學習中遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：711312441
尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助,群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！
'''
from threading import Thread
from multiprocessing import  Process
import time
import os

def task(name):
    print(f'子線程{name} is running')
    time.sleep(1)
    print(f'子線程{name} is end')
    print(f'子線程{name}的pid：{os.getpid()}')


def task1(name):
    print(f'進程{name} is running')
    time.sleep(1)
    print(f'進程{name} is end')
    print(f'進程的{name}pid：{os.getpid()}')


if __name__ == '__main__':
    # part1:在主進程下開啟多個線程,每個線程都跟主進程的pid一樣
    t = Thread(target=task, args=('小明',))
    t.start()
    t.join()
    print(f'主線程的pid：{os.getpid()}')

    
    # 開多個進程，每一個進程的pid號都不一樣
    p = Process(target=task1,args=('zhangsan',))
    p1 = Process(target=task1,args=('zhang',))
    p.start()
    p1.start()
    p.join()
    p1.join()
    print(f'主進程的pid：{os.getpid()}')

2 線程和進程開啟效率的較量

from threading import Thread
from multiprocessing import Process
import time

def task(name):
    print(f'{name} is running')
    time.sleep(2)
    print(f'{name} is end')


if __name__ == '__main__':
    t = Thread(target=task,args=('子線程',))
    p = Process(target=task,args=('子進程',))
    t.start()
    # p.start()
    print('主')

（1.開啟線程的速度:

子線程 is running

主

子線程 is end

（2.開啟進程的速度：

主

子進程 is running

子進程 is end

3 記憶體數據共用問題

from threading  import Thread
from multiprocessing import  Process
import time,os

x = 100
def task():
    global x
    x = 50 # 此時線程是在拿全局的x的值
    print(os.getpid()) # 因為開啟線程是不需要操作系統給線程分配記憶體空間的，所以線程用的是它當前所在的進程的進程號


if __name__ == '__main__':
    # 線程
    t = Thread(target=task)
    t.start()
    time.sleep(2)
    print(x) # 50，這裡說明線程他是共用他所在進程下的所有資源，對資源進行一系列的操作
    print(os.getpid())

    # 進程
   # p = Process(target=task)
   # p.start() 
   # print(x) # 這裡的x還是主進程的x 100

五、Thread類的其他方法

Thread實例對象的方法：

isAlive()：返回線程是否活動的。
getName()：返回線程名。
setName()：設置線程名。

threading模塊提供的一些方法：

threading.currentThread()：返回當前的線程變數。
threading.enumerate()：返回一個包含正在運行的線程的list。正在運行指線程啟動後、結束前，不包括啟動前和終止後的線程。
threading.activeCount()：返回正在運行的線程數量，與len(threading.enumerate())有相同的結果。

1 代碼實例

from threading import Thread,currentThread,enumerate,activeCount
import time

def task():
    print('子線程 start')
    time.sleep(2)
    print('子線程 end')
    print(enumerate())# 返回一個包含正在運行的線程的list。正在運行指線程啟動後、結束前，不包括啟動前和終止後的線程。
    print(currentThread(),'子線程') # 返回當前的線程變數
    print(activeCount())

if __name__ == '__main__':
   t1 = Thread(target=task)
   t2 = Thread(target=task)
   t1.start()
   t2.start()
   t2.setName('小明')
   print(t2.getName()) # 得到t2的線程名字，是我們設置好的小明
   print(t1.getName()) # 得到t1的線程名子 Thread-1
   print(t1.is_alive()) # True

2 join方法

'''
學習中遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：711312441
尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助,群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！
'''
from threading import Thread
import time
def task():
    print('子線程 start')
    time.sleep(2)
    print('子線程 end')

t = Thread(target=task)
t.start()
t.join() # 等待子線程運行結束
print('主線程')

六、多線程實現socket

1 服務端

import socket
from threading import Thread

socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
socket.bind(('192.168.11.78',8004))
socket.listen(5)

def action(conn,addr):
    while True:
        try:

            msg = (conn.recv(1024)).decode('utf8').upper()
            print(f'客戶端{addr}發送的數據為：{msg.lower()}')
            print(f'向客戶端{addr}發送數據為',msg)
            conn.send(msg.encode('utf8'))
        except:
            break


if __name__ == '__main__':
    print('等待客戶端連接:')
    while True:
        try:
            conn,addr = socket.accept()
            print(f'客戶端已連接{addr}')
            t = Thread(target=action,args=(conn,addr))
            t.start()
        except:
            print(f'客戶端{addr}斷開連接 ！！')
            break

2 客戶端

import  socket

client = socket.socket()
client.connect(('192.168.11.78',8004))

while True:
    msg = input('輸入：')
    if msg == 'q':
        break
    client.send(msg.encode('utf8'))
    flag = client.recv(1024)
    print('接收服務端的數據為：',flag.decode('utf8'))