试图了解python多线程

Question

请考虑以下代码：

import threading

def printer():
    for i in range(2):
        with lock:
            print ['foo', 'bar', 'baz']

def main():
    global lock
    lock = threading.Lock()
    threads = [threading.Thread(target=printer) for x in xrange(2)]
    for t in threads:
        t.start()
        t.join()

main()

我可以理解这段代码，这很清楚：我们创建了两个线程，然后按顺序运行它们-仅在第一个线程完成时才运行第二个线程。 好的，现在考虑另一个变体：

import threading

def printer():
    for i in range(2):
        with lock:
            print ['foo', 'bar', 'baz']

def main():
    global lock
    lock = threading.Lock()
    threads = [threading.Thread(target=printer) for x in xrange(2)]
    for t in threads:
        t.start()
    for t in threads:
        t.join()

main()

这里会发生什么？ 好的，我们并行运行它们，但是让主线程在第二个变体中等待子线程的目的是什么？ 它如何影响输出？

Answer 1

在第二种变体中，执行顺序的定义要少得多。 每次通过打印机中的循环释放锁定。 在这两种变体中，一个线程中都有两个线程和两个循环。 在第一个变体中，由于一次只运行一个线程，因此您知道总排序。 在第二个变体中，每次释放锁定时，线程运行可能会更改。 所以你可能会得到

• 线程1循环1
• 线程1循环2
• 线程2循环1
• 线程2循环2

或者*线程2循环1 *线程1循环1 *线程1循环2 *线程2循环2

唯一的限制是给定线程中的loop1在该线程中的循环2之前运行，并且两个print语句放在一起，因为这两个语句均被锁定。

在这种特殊情况下，我不确定第二个变体中对t.join()的调用是否具有可观察到的效果。 它保证了主线程将是最后一个结束的线程，但是我不确定在此代码中您能否以任何方式观察到这一点。 在更复杂的代码中，加入线程可能很重要，因此仅在所有线程终止后才执行清除操作。 如果您有守护程序线程，这也可能非常重要，因为当所有非守护程序线程终止时，整个程序将终止。

Answer 2

为了更好地理解python中的多线程，您需要首先了解main线程和children线程之间的关系。

main线程是程序的入口，它是由系统在运行脚本时创建的。 例如，在您的脚本中， main函数在main线程中运行。

当您实例化Thread类时， children线程是由您的main线程创建的。

最重要的是主线程如何控制子线程。 基本上， Thread实例是main线程了解并控制该子线程的所有内容。 在创建子线程时，该子线程不会立即运行，直到该线程实例上的主线程调用start函数为止。 启动子线程之后，您可以假定main线程和child线程现在正在并行运行。

但是更重要的一件事是main线程如何知道child线程的任务已完成。 虽然main线程一无所知任务如何通过做child的线程，它不知道的运行状态child线程。 Thread.is_alive可以通过main线程检查Thread.is_alive的状态。 在实践中，始终使用Thread.join函数告诉main线程等待，直到child线程完成。 该函数将阻塞main线程。

好的，让我们检查一下您困惑的两个脚本。 对于第一个脚本：

for t in threads:
    t.start()
    t.join()

循环中的children线程start ，然后一个接一个地join 。 请注意， start不会阻塞main线程，而join会阻塞main线程，直到该child线程完成。 因此，它们按顺序运行。

而对于第二个脚本：

for t in threads:
    t.start()
for t in threads:
    t.join()

所有children线程均在第一个循环中启动。 由于Thread.start函数不会阻塞main线程，因此所有children线程在第一个循环之后并行运行。 在第二个循环中， main线程将逐个等待每个child线程完成的任务。

现在，我认为您应该注意到这两个脚本之间的区别：在第一个脚本中， children线程一个接一个地运行，而在第二个脚本中，它们同时运行。

python线程还有其他有用的主题：

（1）如何处理键盘中断异常，例如，当我想通过Ctrl-C终止程序时？ 只有main线程会收到异常，您必须处理children线程的终止。

（2）多线程与多处理。 尽管我们说线程是并行的，但在CPU级别并不是真正的并行。 因此，如果您的应用程序占用大量CPU，请尝试进行多处理，如果您的应用程序占用大量I / O，则多线程可能就足够了。

顺便说一句，请仔细阅读python线程部分的文档并尝试一些代码可以帮助您理解它。

希望这会有所帮助。 谢谢。