Python 2.x 中如何使用thread模块创建和管理线程

1. 简介

Python是一种面向对象的、解释型的、具有动态语义的高级编程语言。它提供了许多内置的模块,使得我们可以快速地创建异步程序,其中之一就是thread模块。本文将介绍如何使用Python 2.x中的thread模块来创建和管理线程。

2. 线程概述

线程是一种轻量级的执行单元,它与进程共享内存区域,可以在同一时间内执行多个任务。相较于进程,线程的创建、上下文切换等操作的开销要小得多。

3. 创建线程

可以使用thread库中的start_new_thread()函数来创建一个新的线程。

3.1. 语法

thread.start_new_thread(function, args[, kwargs])

function: 即将运行在新线程中的函数。

args: 是一个元组类型的参数列表。

kwargs: 是一个字典类型的参数列表。

3.2. 实例:创建线程

import thread

import time

# 定义一个函数,接受两个参数

def print_time(threadName, delay):

counter = 0

while counter < 3:

time.sleep(delay)

print("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))

counter += 1

# 创建两个线程

try:

thread.start_new_thread(print_time, ("Thread-1", 1))

thread.start_new_thread(print_time, ("Thread-2", 2))

except:

print("Error: 无法启动线程")

while True:

pass

以上代码中,我们创建了两个线程并分别将它们命名为“Thread-1”和“Thread-2”。这两个线程分别执行函数print_time(),并分别使用12秒的间隔进行打印。不过请注意,上述代码中,主程序无法退出,除非手动停止。

4. 线程同步

由于线程共享全局变量,因此在程序并发运行时可能会导致数据冲突。线程同步机制可以使用lock(锁)来保护数据的完整性。

4.1. 实例:使用锁同步线程

import threading

import time

# 定义一个全局变量

balance = 0

# 创建锁对象

lock = threading.Lock()

# 定义一个函数,将锁作为参数传入

def change_balance(n, lock):

global balance

lock.acquire() # 获取锁

balance = balance + n

balance = balance - n

lock.release() # 释放锁

# 创建两个线程

t1 = threading.Thread(target=change_balance, args=(1, lock))

t2 = threading.Thread(target=change_balance, args=(2, lock))

# 启动线程

t1.start()

t2.start()

# 等待线程执行完毕

t1.join()

t2.join()

# 打印最终结果

print(balance)

在上面的代码中,我们首先创建了一个全局变量balance,然后创建一个锁对象。然后,我们定义了一个线程函数change_balance(),该函数接受两个参数:要增加或减少的金额和锁对象。当一个线程需要修改balance时,它必须首先获取锁,然后对balance进行操作,最后释放锁。

5. 线程的状态

线程可能处于以下状态之一:

新建状态(New):线程已经创建,但还没有开始运行。

运行状态(Running):线程正在运行中。

阻塞状态(Blocked):线程等待某个条件的发生(如等待I/O操作完成)。

死亡状态(Dead):线程已经执行完毕,结束运行。

6. 线程的控制

线程执行的顺序是不确定的,因为操作系统可能随时调度线程。我们可以使用一些函数来控制线程的行为,这些函数包括:

thread.exit(): 结束线程。

thread.isStoped(): 判断线程是否停止。

thread.abortMain(): 中止主线程。注意:该函数仅适用于主线程。

thread.get_ident(): 获取当前线程的标识符。

7. 总结

本文介绍了Python 2.x中如何使用thread模块来创建和管理线程,并且介绍了线程同步、线程状态和线程控制等相关内容。线程在Python中是很重要的话题,因为它让我们能够同时执行多个任务,提高了程序的效率。同时,由于线程共享全局变量,因此需要使用线程同步机制来保证数据的一致性。

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