一、python執行緒的模組

1.1 thread和threading模組

thread模組提供了基本的執行緒和鎖的支援

threading提供了更高級別、功能更強的執行緒管理的功能。

1.2 Queue模組

Queue模組允許使用者建立一個可以用於多個執行緒之間共享資料的佇列資料結構。

1.3注意模組的選擇

• 避免使用thread模組
• 因為更高級別的threading模組更為先進，對執行緒的支援更為完善
• 而且使用thread模組裡的屬性有可能會與threading出現衝突；
• 其次低級別的thread模組的同步原語很少(實際上只有一個)，而threading模組則有很多；
• 再者，thread模組中當主執行緒結束時，所有的執行緒都會被強制結束掉，沒有警告也不會有正常的清除工作，至少threading模組能確保重要的子執行緒退出後進程才退出。

注意：thread模組不支援守護執行緒，當主執行緒退出時，所有的子執行緒不論它們是否還在工作，都會被強行退出。而threading模組支援守護執行緒，守護執行緒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，如果設定一個執行緒為守護執行緒，就表示這個執行緒是不重要的，在程序退出的時候，不用等待這個執行緒退出。

二、Threading模組

multiprocess模組的完全模仿了threading模組的介面，二者在使用層面，有很大的相似性，因而不再詳細介紹（官方連結）

三、通過Threading.Thread類來建立執行緒

3.1 建立執行緒的方式一

1.直接通過Threading.Thread來建立

from threading import Thread
import time

def task(name):
  print(f'子執行緒{name} is running')
  time.sleep(1)
  print(f'子執行緒{name} is end')
  
# 因為建立執行緒不需要重新開闢記憶體空間，所以不用寫main，建立執行緒只是單獨把啟動執行緒函式裡面的程式碼拿出來用
t = Thread(target=task,args=('Cecilia陳',))
t.start()
print('主執行緒結束')

子執行緒Cecilia陳 is running

主執行緒結束

子執行緒Cecilia is end

3.2 建立執行緒的方式二

2.通過自定義類來繼承Thread類來建立執行緒

from threading import Thread
import time
class MyDic(Thread,name):
  def __init__(self,name)
    super().__init__()
    self.name = name
  def run(self):
    print(f'子執行緒{name} is running')
    time.sleep(1)
    print(f'子執行緒{name} is end')
t = Mydic('Cecilia陳')
t.start()
print('主程序結束')

執行緒Cecilia陳 start

主程序

執行緒Cecilia陳 end

四、多執行緒和多程序的比較

4.1 pid的比較

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

def task(name):
  print(f'子執行緒{name} is running')
  time.sleep(1)
  print(f'子執行緒{name} is end')
  print(f'子執行緒{name}的pid：{os.getpid()}')
def task1(name):
  print(f'程序{name} is running')
  time.sleep(1)
  print(f'程序{name} is end')
  print(f'程序的{name}pid：{os.getpid()}')
if __name__ == '__main__':
  # part1:在主程序下開啟多個執行緒,每個執行緒都跟主程序的pid一樣
  t = Thread(target=task,))
  t.start()
  t.join()
  print(f'主執行緒的pid：{os.getpid()}')
  # 開多個程序，每一個程序的pid號都不一樣
  p = Process(target=task1,args=('xichen',))
  p1 = Process(target=task1,args=('xixi',))
  p.start()
  p1.start()
  p.join()
  p1.join()
  print(f'主程序的pid：{os.getpid()}')

子執行緒Cecilia陳 is running
子執行緒Cecilia陳 is end
子執行緒Cecilia陳的pid：10892
主執行緒的pid：10892
程序xixi is running
程序xichen is running
程序xichen is end
程序xixi is end
程序的xichenpid：6844
程序的xixipid：13700
主程序的pid：10892

4.2 執行緒和程序開啟效率的較量

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=('子執行緒',))
  p = Process(target=task,args=('子程序',))
  t.start()
  # p.start()
  print('主')

1.開啟執行緒的速度:

子執行緒 is running

主

子執行緒 is end

2.開啟程序的速度：

主

子程序 is running

子程序 is end

4.3 記憶體資料共享問題

from threading import Thread
from multiprocessing import Process
import time,os
x = 100
def task():
  global x
  x = 50 # 此時執行緒是在拿全域性的x的值
  print(os.getpid()) # 因為開啟執行緒是不需要作業系統給執行緒分配記憶體空間的，所以執行緒用的是它當前所在的程序的程序號
if __name__ == '__main__':
  # 執行緒
  t = Thread(target=task)
  t.start()
  time.sleep(2)
  print(x) # 50，這裡說明執行緒他是共享他所在程序下的所有資源，對資源進行一系列的操作
  print(os.getpid())
  # 程序
  # p = Process(target=task)
  # p.start() 
  # print(x) # 這裡的x還是主程序的x 100

五、Thread類的其他方法

Thread例項物件的方法：

• isAlive()：返回執行緒是否活動的。
• getName()：返回執行緒名。
• setName()：設定執行緒名。

threading模組提供的一些方法：

• threading.currentThread()：返回當前的執行緒變數。
• threading.enumerate()：返回一個包含正在執行的執行緒的list。正在執行指執行緒啟動後、結束前，不包括啟動前和終止後的執行緒。
• threading.activeCount()：返回正在執行的執行緒數量，與len(threading.enumerate())有相同的結果。

5.1 程式碼例項

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

def task():
  print('子執行緒 start')
  time.sleep(2)
  print('子執行緒 end')
  print(enumerate())# 返回一個包含正在執行的執行緒的list。正在執行指執行緒啟動後、結束前，不包括啟動前和終止後的執行緒。
  print(currentThread(),'子執行緒') # 返回當前的執行緒變數
  print(activeCount())

if __name__ == '__main__':
  t1 = Thread(target=task)
  t2 = Thread(target=task)
  t1.start()
  t2.start()
  t2.setName('Cecilia陳')
  print(t2.getName()) # 得到t2的執行緒名字，是我們設定好的Cecilia陳
  print(t1.getName()) # 得到t1的執行緒名子 Thread-1
  print(t1.is_alive()) # True

5.2 join方法

from threading import Thread
import time
def task():
  print('子執行緒 start')
  time.sleep(2)
  print('子執行緒 end')

t = Thread(target=task)
t.start()
t.join() # 等待子執行緒執行結束
print('主執行緒')

六、多執行緒實現socket

6.1 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}傳送的資料為：{msg.lower()}')
      print(f'向客戶端{addr}傳送資料為',msg)
      conn.send(msg.encode('utf8'))
    except:
      break
if __name__ == '__main__':
  print('等待客戶端連線:')
  while True:
    try:
      conn,addr = socket.accept()
      print(f'客戶端已連線{addr}')
      t = Thread(target=action,args=(conn,addr))
      t.start()
    except:
      print(f'客戶端{addr}斷開連線 ！！')
      break

6.2 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('接收服務端的資料為：',flag.decode('utf8'))

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