Python教程：实例讲解Python多线程的使用

我们知道进程是资源分配的单位，线程是处理机调度的单位。下文就以简明的例子带大家理解线程，并使用Python实现多线程。

比如在飞车程序中，我们在玩游戏的同时，还可以听到游戏为我们配置的背景音乐。在这个例子中启动飞车程序就是一个进程，玩游戏和听音乐是两个线程。

单线程
在最早的计算机中，操作系统处理问题是单任务的，要玩游戏和听音乐，就一定要顺序进行，不能并发。我们假设玩游戏需要3秒，听音乐需要1秒。
def music(music_name):
    for i in range(2):
        print('正在听{}'.format(music_name))
        sleep(1)
        print('music over')

def game(game_name):
    for i in range(2):
        print('正在玩{}'.format(game_name))
        sleep(3)
        print('game over')

if __name__ == '__main__':
    music('稻香')
    game('飞车')
    print('主线程结束')
我先听了一首《稻香》，通过for循环控制音乐播放两次，每首音乐播放需要1秒，sleep()来控制音乐播放的时长，接着又玩了两把飞车，最后关闭了程序。

----输出----
正在听稻香
music over
正在听稻香
music over
正在玩飞车
game over
正在玩飞车
game over
主线程结束
多线程

随着技术的不断进步，操作系统就进入了多任务时代。在单核架构中的多线程是以极短的时间间隔交替执行任务，让人感觉它们在同时执行一样。以“吃着火锅唱着歌”举例，若是单线程则是先吃火锅，直到吃完后再唱歌，但是多线程的话我们可以吃一口唱一句，达到“吃着火锅唱着歌”的效果。
Python提供了threading模块来实现多线程 。我们对上面的例子进行改造，实现在听音乐的同时玩飞车。在此之前先为大家介绍一下线程的相关概念。
主线程：当一个程序启动时，就有一个进程被操作系统（OS）创建，与此同时一个线程也立刻运行，该线程通常叫做程序的主线程（Main Thread）。因为它是程序开始时就执行的，如果你需要再创建线程，那么创建的线程就是这个主线程的子线程。
子线程：使用threading、ThreadPoolExecutor创建的线性均为子线程。
主线程的重要性体现在两方面：1.是产生其他子线程的线程；2.通常它必须最后完成执行，比如执行各种关闭动作。
from time import sleep
import threading

def music(music_name):
    for i in range(2):
        print('正在听{}'.format(music_name))
        sleep(1)
        print('music over')

def game(game_name):
    for i in range(2):
        print('正在玩{}'.format(game_name))
        sleep(3)
        print('game over')

threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=('稻香',))
threads.append(t1)
t2 = threading.Thread(target=game,args=('飞车',))
threads.append(t2)

if __name__ == '__main__':
    for t in threads:
        t.setDaemon(True)
        t.start()
    print('主线程运行结束')
首先导入模块，使用threading.Thread()方法创建线程，然后在这个方法中使用target指定music任务，args方法对music进行传参，将听歌线程定义为t1，接着以同样的方式创建线程t2，并将他们一起放到threads列表中。
然后通过for遍历threads，start()方法为启动线程的命令。setDaemon(True)将线程声明为守护主线程，作用是子线程启动后，主线程也继续执行下去，当主线程执行完'主线程运行结束'后，它不会等待子线程运行结束，而是自己直接结束，同时子线程也一同结束。
----输出----
正在听稻香
正在玩飞车
主线程运行结
我们可以看到这并不符合我们的要求，子线程（muisc 、game ）和主线程（print('主线程运行结束')）都是同一时间启动，但由于主线程执行完结束，所以导致子线程也终止。所以我们使用join()方法，守护子线程。

from time import sleep
import threading

def music(music_name):
    for i in range(2):
        print('正在听{}'.format(music_name))
        sleep(1)
        print('music over')

def game(game_name):
    for i in range(2):
        print('正在玩{}'.format(game_name))
        sleep(3)
        print('game over')

threads = []
t1 = threading.Thread(target=music,args=('稻香',))
threads.append(t1)
t2 = threading.Thread(target=game,args=('飞车',))
threads.append(t2)

if __name__ == '__main__':
    for t in threads:
        t.start()

    for t in threads:
        t.join()
    print('主线程运行结束')
join()的作用是在该子线程完成运行之前，主线程将一直被阻塞。

----输出----
正在听稻香
正在玩飞车
music over
正在听稻香
music over
game over
正在玩飞车
game over
主线程运行结束
如果不使用setDaemon与join，那么最后的结果是主线程与子线程同时运行，直到所有线程都运行结束，程序才会结束。

----不使用setDaemon与join的输出----
正在听稻香
正在玩飞车
主线程运行结束
music over
正在听稻香
music over
game over
正在玩飞车
game over

以上就是Python使用多线程的基本框架，你学会了吗？

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