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文章目录
- 前言
- 1. 引入 threading 模块
- 1.1Python安装
- 1.2选择Python开发环境
- 1.3使用 threading 模块
- 2. 创建线程
- 方式一:继承 threading.Thread 类
- 方式二:直接使用 threading.Thread 类的实例
- 3. 线程同步
- 4. 线程间通信
- 5. 守护线程
前言
在 Python 中,多线程是实现并发执行的一种方式,它允许程序在同一时间执行多个任务,从而提高程序的效率。Python 的 threading 模块提供了创建和管理线程的功能。以下是一份详细的 Python 多线程教程:
1. 引入 threading 模块
1.1Python安装
访问 Python 官方网站,根据你的操作系统(Windows、Mac 或 Linux)下载并安装 Python 3.x 版本。安装时勾选 “Add Python to PATH”,方便在命令行中使用 Python。
Python 3.11安装教程:https://blog.csdn.net/u014164303/article/details/145549489
Python 3.13安装教程:https://blog.csdn.net/u014164303/article/details/146024500
Python 3.11下载地址:https://pan.quark.cn/s/9c44793cb24c
Python 3.13下载地址:https://pan.quark.cn/s/bce37ebd7f70
1.2选择Python开发环境
PyCharm 社区版(免费)或专业版(需付费或申请教育版)。安装完成后,打开 PyCharm,创建一个新的项目,在项目设置中选择之前创建的虚拟环境作为项目的 Python 解释器。PyCharm 功能强大,提供代码自动补全、调试等功能,适合开发大型项目。
Pycharm安装教程:https://blog.csdn.net/u014164303/article/details/145674773
PyCharm下载地址:https://pan.quark.cn/s/5756c8cf8b2a
1.3使用 threading 模块
在 Python 里,threading 模块是标准库的一部分,不需要额外安装,只要你安装了 Python 环境,就可以直接使用它。
import threading
2. 创建线程
创建线程有两种常见的方式:通过继承 threading.Thread 类和直接使用 threading.Thread 类的实例。
方式一:继承 threading.Thread 类
import threading# 定义一个继承自 threading.Thread 的类
class MyThread(threading.Thread):def __init__(self, name):# 调用父类的构造函数threading.Thread.__init__(self)self.name = name# 重写 run 方法,线程启动后会自动执行该方法def run(self):print(f"线程 {self.name} 正在运行")# 创建线程实例
thread1 = MyThread("Thread 1")
thread2 = MyThread("Thread 2")# 启动线程
thread1.start()
thread2.start()# 等待线程执行完毕
thread1.join()thread2.join()print("所有线程执行完毕")
方式二:直接使用 threading.Thread 类的实例
import threading# 定义一个函数作为线程的执行体
def print_numbers():for i in range(5):print(f"线程打印数字: {i}")# 创建线程实例,target 参数指定线程要执行的函数
thread = threading.Thread(target=print_numbers)# 启动线程
thread.start()# 等待线程执行完毕
thread.join()print("主线程继续执行")
3. 线程同步
当多个线程同时访问共享资源时,可能会出现数据竞争的问题。为了避免这种情况,需要进行线程同步。Python 提供了 Lock 类来实现线程同步。
import threading# 创建一个锁对象
lock = threading.Lock()# 共享资源
counter = 0# 定义一个函数,用于对共享资源进行操作
def increment():global counterfor _ in range(100000):# 获取锁lock.acquire()try:counter += 1finally:# 释放锁lock.release()# 创建两个线程
thread1 = threading.Thread(target=increment)
thread2 = threading.Thread(target=increment)# 启动线程
thread1.start()
thread2.start()# 等待线程执行完毕
thread1.join()
thread2.join()print(f"最终计数器的值: {counter}")
4. 线程间通信
线程间通信可以使用 queue.Queue 类,它是线程安全的,可以在多个线程之间安全地传递数据。
import threading
import queue# 创建一个队列对象
q = queue.Queue()# 定义一个生产者线程函数
def producer():for i in range(5):q.put(i)print(f"生产者线程生产了: {i}")# 定义一个消费者线程函数
def consumer():while True:item = q.get()if item is None:breakprint(f"消费者线程消费了: {item}")q.task_done()# 创建生产者和消费者线程
producer_thread = threading.Thread(target=producer)
consumer_thread = threading.Thread(target=consumer)# 启动线程
producer_thread.start()
consumer_thread.start()# 等待生产者线程执行完毕
producer_thread.join()# 向队列中放入一个 None 表示结束
q.put(None)# 等待消费者线程执行完毕
consumer_thread.join()print("所有任务完成")
5. 守护线程
守护线程是一种在后台运行的线程,当主线程退出时,守护线程会自动终止。可以通过设置线程的 daemon 属性为 True 来将线程设置为守护线程。
import threading
import time# 定义一个函数作为守护线程的执行体
def daemon_thread():while True:print("守护线程正在运行...")time.sleep(1)# 创建守护线程实例
daemon = threading.Thread(target=daemon_thread)
daemon.daemon = True# 启动守护线程
daemon.start()# 主线程休眠 3 秒
time.sleep(3)
print("主线程退出")
以上就是 Python 多线程的基本使用方法,通过这些示例,你可以了解如何创建线程、进行线程同步、实现线程间通信以及使用守护线程。