python多線程原理及其實現的簡單介紹

本文目錄一覽：

• 1、Python多線程總結
• 2、python 怎麼實現多線程的
• 3、Python多線程是什麼意思
• 4、python多線程幾種方法實現
• 5、Python多線程是什麼意思？

Python多線程總結

在實際處理數據時，因系統內存有限，我們不可能一次把所有數據都導出進行操作，所以需要批量導出依次操作。為了加快運行，我們會採用多線程的方法進行數據處理， 以下為我總結的多線程批量處理數據的模板：

主要分為三大部分：

共分4部分對多線程的內容進行總結。

先為大家介紹線程的相關概念:

在飛車程序中，如果沒有多線程，我們就不能一邊聽歌一邊玩飛車，聽歌與玩 遊戲 不能並行；在使用多線程後，我們就可以在玩 遊戲 的同時聽背景音樂。在這個例子中啟動飛車程序就是一個進程，玩 遊戲 和聽音樂是兩個線程。

Python 提供了 threading 模塊來實現多線程:

因為新建線程系統需要分配資源、終止線程系統需要回收資源，所以如果可以重用線程，則可以減去新建/終止的開銷以提升性能。同時，使用線程池的語法比自己新建線程執行線程更加簡潔。

Python 為我們提供了 ThreadPoolExecutor 來實現線程池，此線程池默認子線程守護。它的適應場景為突發性大量請求或需要大量線程完成任務，但實際任務處理時間較短。

其中 max_workers 為線程池中的線程個數，常用的遍歷方法有 map 和 submit+as_completed 。根據業務場景的不同，若我們需要輸出結果按遍歷順序返回，我們就用 map 方法，若想誰先完成就返回誰，我們就用 submit+as_complete 方法。

我們把一個時間段內只允許一個線程使用的資源稱為臨界資源，對臨界資源的訪問，必須互斥的進行。互斥，也稱間接制約關係。線程互斥指當一個線程訪問某臨界資源時，另一個想要訪問該臨界資源的線程必須等待。當前訪問臨界資源的線程訪問結束，釋放該資源之後，另一個線程才能去訪問臨界資源。鎖的功能就是實現線程互斥。

我把線程互斥比作廁所包間上大號的過程，因為包間里只有一個坑，所以只允許一個人進行大號。當第一個人要上廁所時，會將門上上鎖，這時如果第二個人也想大號，那就必須等第一個人上完，將鎖解開後才能進行，在這期間第二個人就只能在門外等着。這個過程與代碼中使用鎖的原理如出一轍，這裡的坑就是臨界資源。 Python 的 threading 模塊引入了鎖。 threading 模塊提供了 Lock 類，它有如下方法加鎖和釋放鎖：

我們會發現這個程序只會打印「第一道鎖」，而且程序既沒有終止，也沒有繼續運行。這是因為 Lock 鎖在同一線程內第一次加鎖之後還沒有釋放時，就進行了第二次 acquire 請求，導致無法執行 release ，所以鎖永遠無法釋放，這就是死鎖。如果我們使用 RLock 就能正常運行，不會發生死鎖的狀態。

在主線程中定義 Lock 鎖，然後上鎖，再創建一個子 線程t 運行 main 函數釋放鎖，結果正常輸出，說明主線程上的鎖，可由子線程解鎖。

如果把上面的鎖改為 RLock 則報錯。在實際中設計程序時，我們會將每個功能分別封裝成一個函數，每個函數中都可能會有臨界區域，所以就需要用到 RLock 。

一句話總結就是 Lock 不能套娃， RLock 可以套娃； Lock 可以由其他線程中的鎖進行操作， RLock 只能由本線程進行操作。

python 怎麼實現多線程的

線程也就是輕量級的進程，多線程允許一次執行多個線程，Python是多線程語言，它有一個多線程包，GIL也就是全局解釋器鎖，以確保一次執行單個線程，一個線程保存GIL並在將其傳遞給下一個線程之前執行一些操作，也就產生了並行執行的錯覺。

Python多線程是什麼意思

幾乎所有的操作系統都支持同時運行多個任務，一個任務通常就是一個程序，所有運行中的任務都對應一個進程。即當一個程序進入內存運行時，即變成一個進程。進程就是處於運行過程中的程序，並且具有一定的獨立功能。進程是系統進行資源分配調度的一個獨立單位，當一個程序運行時，內部可能包含多個順序執流，每個順序執行流就是一個線程。

1、線程在程序中是獨立的，並發的執行流，劃分尺度小於進程，所有多線程程序的並發性高;

2、進程在執行過程中擁有獨立的內存單元，而多個線程共享內存，可以極大地提高進程程序的運行效率;

3、線程比進程具有更高的性能，由於同一個進程中的線程都有共性，多個線程共享同一個進程的虛擬空間，可以很容易實現通信。操作系統在創建進程中，必須為該進程分配獨立內存空間，分配大量相關資源，但創建線程則簡單得多。

python多線程幾種方法實現

Python進階(二十六)-多線程實現同步的四種方式

臨界資源即那些一次只能被一個線程訪問的資源，典型例子就是打印機，它一次只能被一個程序用來執行打印功能，因為不能多個線程同時操作，而訪問這部分資源的代碼通常稱之為臨界區。

鎖機制

threading的Lock類，用該類的acquire函數進行加鎖，用realease函數進行解鎖

import threadingimport timeclass Num:

def __init__(self):

self.num = 0

self.lock = threading.Lock() def add(self):

self.lock.acquire()#加鎖，鎖住相應的資源

self.num += 1

num = self.num

self.lock.release()#解鎖，離開該資源

return num

n = Num()class jdThread(threading.Thread):

def __init__(self,item):

threading.Thread.__init__(self)

self.item = item def run(self):

time.sleep(2)

value = n.add()#將num加1，並輸出原來的數據和+1之後的數據

print(self.item,value)for item in range(5):

t = jdThread(item)

t.start()

t.join()#使線程一個一個執行12345678910111213141516171819202122232425262728

當一個線程調用鎖的acquire()方法獲得鎖時，鎖就進入「locked」狀態。每次只有一個線程可以獲得鎖。如果此時另一個線程試圖獲得這個鎖，該線程就會變為「blocked」狀態，稱為「同步阻塞」（參見多線程的基本概念）。

直到擁有鎖的線程調用鎖的release()方法釋放鎖之後，鎖進入「unlocked」狀態。線程調度程序從處於同步阻塞狀態的線程中選擇一個來獲得鎖，並使得該線程進入運行（running）狀態。

信號量

信號量也提供acquire方法和release方法，每當調用acquire方法的時候，如果內部計數器大於0，則將其減1，如果內部計數器等於0，則會阻塞該線程，知道有線程調用了release方法將內部計數器更新到大於1位置。

import threadingimport timeclass Num:

def __init__(self):

self.num = 0

self.sem = threading.Semaphore(value = 3) #允許最多三個線程同時訪問資源

def add(self):

self.sem.acquire()#內部計數器減1

self.num += 1

num = self.num

self.sem.release()#內部計數器加1

return num

n = Num()class jdThread(threading.Thread):

def __init__(self,item):

threading.Thread.__init__(self)

self.item = item def run(self):

time.sleep(2)

value = n.add()

print(self.item,value)for item in range(100):

Python多線程是什麼意思？

多線程能讓你像運行一個獨立的程序一樣運行一段長代碼。這有點像調用子進程（subprocess），不過區別是你調用shu的是一個函數或者一個類，而不是獨立的程序。

程基本上是一個獨立執行流程。單個進程可以由多個線程組成。程序中的每個線程都執行特定的任務。例如,當你在電腦上玩遊戲時，比如說國際足聯，整個遊戲是一個單一的過程。,但它由幾個線程組成，負責播放音樂、接收用戶的輸入、同步運行對手等。所有這些都是單獨的線程，負責在同一個程序中執行這些不同的任務。

每個進程都有一個始終在運行的線程。這是主線。這個主線程實際上創建子線程對象。子線程也由主線程啟動。