Python多线程thread及模块使用实例

1. 简介

Python中的多线程（multithreading）是指同时运行多个线程，Python提供了thread和threading等模块来支持多线程编程。

2. thread模块

2.1 thread模块的使用

Python中的thread模块是底层的线程模块，使用该模块需要了解一些线程的基本知识。

以下是一个简单的使用thread模块的示例：

import thread

import time
# 定义线程函数
def print_time(threadName, delay, count):
    while count:
        time.sleep(delay)
        print("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        count -= 1
# 创建两个线程
try:
    thread.start_new_thread(print_time, ("Thread-1", 1, 5))
    thread.start_new_thread(print_time, ("Thread-2", 2, 5))
except:
    print("Error: 无法启动线程")
# 主线程等待子线程结束
while 1:
    pass

上述代码定义了一个print_time函数作为线程的执行函数，thread.start_new_thread函数用于启动线程。在主线程中，使用一个死循环使其等待子线程结束。

3. threading模块

3.1 threading模块的使用

Python中的threading模块是高级的线程模块，使用该模块可以更方便地实现多线程编程。

以下是使用threading模块的示例：

import threading

import time
# 定义线程类
class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, threadName, delay, count):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadName = threadName
        self.delay = delay
        self.count = count
    def run(self):
        print("Starting " + self.threadName)
        print_time(self.threadName, self.delay, self.count)
        print("Exiting " + self.threadName)
# 定义线程函数
def print_time(threadName, delay, count):
    while count:
        time.sleep(delay)
        print("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        count -= 1
# 创建两个线程
try:
    thread1 = MyThread("Thread-1", 1, 5)
    thread2 = MyThread("Thread-2", 2, 5)
    thread1.start()
    thread2.start()
except:
    print("Error: 无法启动线程")
# 主线程等待子线程结束
thread1.join()
thread2.join()
print("Exiting Main Thread")

上述代码定义了一个MyThread类作为线程的执行类，MyThread类继承自threading.Thread类，并重写了run方法。在主线程中，通过创建MyThread类的实例并调用start方法来启动线程。使用join方法让主线程等待子线程结束。

3.2 threading模块的高级特性

除了可以使用Thread类来创建线程外，Python的threading模块还提供了一些高级特性，例如：

Lock对象，用于控制线程的共享资源的访问。

Condition对象，用于线程之间的通信，类似于Java中的wait和notify机制。

Event对象，用于线程之间的事件通知。

Semaphore对象，用于限制线程的并发数量。

以下是一个使用Lock对象的示例：

import threading

import time
# 定义线程类
class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, threadName, delay, count, lock):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadName = threadName
        self.delay = delay
        self.count = count
        self.lock = lock
    def run(self):
        print("Starting " + self.threadName)
        self.lock.acquire()
        print_time(self.threadName, self.delay, self.count)
        self.lock.release()
        print("Exiting " + self.threadName)
# 定义线程函数
def print_time(threadName, delay, count):
    while count:
        time.sleep(delay)
        print("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        count -= 1
# 创建线程锁
lock = threading.Lock()
# 创建两个线程
try:
    thread1 = MyThread("Thread-1", 1, 5, lock)
    thread2 = MyThread("Thread-2", 2, 5, lock)
    thread1.start()
    thread2.start()
except:
    print("Error: 无法启动线程")
# 主线程等待子线程结束
thread1.join()
thread2.join()
print("Exiting Main Thread")

上述代码在MyThread类中添加了一个lock参数，并在线程执行函数中使用lock.acquire()和lock.release()来控制共享资源的访问。

4. 总结

Python的多线程编程可以使用thread和threading等模块来实现。其中，thread是底层的线程模块，使用该模块需要了解一些线程的基本知识；threading是高级的线程模块，使用该模块可以更方便地实现多线程编程，并提供了一些高级特性，例如：Lock、Condition、Event、Semaphore等对象，用于控制线程的共享资源的访问、线程之间的通信和事件通知等。