Python3 Multithreading

กระทู้หลายดำเนินการไปพร้อม ๆ กันจะคล้ายกับจำนวนของโปรแกรมที่แตกต่างกันในการดำเนินงานแบบมัลติเธรดมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• ใช้หัวข้อสามารถครอบครองโปรแกรมยาวในการงานเป็นพื้นหลังในการจัดการกับ
• ส่วนติดต่อผู้ใช้อาจจะน่าสนใจมากขึ้นดังนั้นสำหรับตัวอย่างเช่นผู้ใช้คลิกปุ่มเพื่อเรียกการจัดการเหตุการณ์บางอย่างที่คุณสามารถปรากฏแถบความคืบหน้าในการแสดงความคืบหน้าของกระบวนการ
• ความเร็วในการทำงานสามารถเร่ง
• เมื่อวันที่ตระหนักถึงบางงานเช่นการรอคอยสำหรับการป้อนข้อมูลของผู้ใช้, การรู้หนังสือเอกสารและเครือข่ายในการส่งและรับข้อมูลด้ายเป็นประโยชน์มากขึ้น ในกรณีนี้เราสามารถเพิ่มทรัพยากรที่มีคุณค่าบางอย่างเช่นการใช้หน่วยความจำและอื่น ๆ

หัวข้อในการดำเนินการและขั้นตอนที่แตกต่างกัน แต่ละคนมีหัวข้อแยกทำงานรายการลำดับทางออกและวิธีการสำหรับการดำเนินงานของการสั่งซื้อ แต่ด้ายจะไม่สามารถที่จะดำเนินการเป็นอิสระก็ต้องมีอยู่ตามใบสมัครให้หัวข้อการดำเนินการหลายควบคุมโดยการประยุกต์ใช้

แต่ละหัวข้อจะมีชุดของตัวเองของการลงทะเบียนของ CPU ที่เรียกว่าบริบทของด้ายบริบทด้ายสะท้อนให้เห็นถึงการทำงานที่ผ่านมาของด้าย CPU รัฐสมาชิก

ชี้การเรียนการสอนและตัวชี้สแต็ครีจิสเป็นสองสิ่งที่สำคัญที่สุดที่ลงทะเบียนบริบทด้าย, ด้ายเสมอได้รับการทำงานในบริบทของกระบวนการที่อยู่เหล่านี้ถูกนำมาใช้ในการทำเครื่องหมายกระบวนการที่เป็นเจ้าของด้ายพื้นที่ที่อยู่ในหน่วยความจำ

• กระทู้สามารถจอง (ขัดจังหวะ)
• ในหัวข้ออื่น ๆ กำลังทำงานด้ายสามารถจะจัดขึ้นในการระงับชั่วคราว (หรือเรียกว่าการนอนหลับ) - นี่คือด้ายสัมปทาน

กระทู้สามารถแบ่งออกเป็น:

• หัวข้อ Kernel: เคอร์เนลระบบปฏิบัติการที่สร้างขึ้นและถูกทำลาย
• หัวข้อการใช้งาน: การสนับสนุนเมล็ดและไม่ต้องใช้ด้ายโปรแกรมที่ผู้ใช้ดำเนินการ

Python3 หัวข้อทั่วไปสองโมดูล:

• _thread
• เกลียว (แนะนำ)

โมดูลด้ายถูกทิ้งร้าง ผู้ใช้สามารถใช้โมดูลเกลียวแทน ดังนั้นใน Python3 ไม่สามารถใช้ "ด้าย" โมดูล สำหรับการทำงานร่วมกัน Python3 ด้ายจะเปลี่ยนชื่อ "_thread"

เริ่มต้นเรียนรู้หัวข้อหลาม

หัวข้อหลามใช้ในสองวิธีที่มีฟังก์ชั่นหรือระดับการห่อวัตถุด้าย

ฟังก์ชั่น: โทร _thread โมดูล start_new_thread () ฟังก์ชั่นในการสร้างหัวข้อใหม่ ไวยากรณ์เป็นดังนี้:

_thread.start_new_thread ( function, args[, kwargs] )

พารามิเตอร์คำอธิบาย:

• ฟังก์ชั่น - ฟังก์ชั่นด้าย
• args - พารามิเตอร์ด้ายส่งผ่านไปยังฟังก์ชั่นที่เขาจะต้องเป็นประเภท tuple
• kwargs - เลือก

ตัวอย่าง:

#!/usr/bin/python3

import _thread
import time

# 为线程定义一个函数
def print_time( threadName, delay):
   count = 0
   while count < 5:
      time.sleep(delay)
      count += 1
      print ("%s: %s" % ( threadName, time.ctime(time.time()) ))

# 创建两个线程
try:
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-1", 2, ) )
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-2", 4, ) )
except:
   print ("Error: 无法启动线程")

while 1:
   pass

ผลผลลัพธ์ของโปรแกรมดังกล่าวข้างต้นมีดังนี้

Thread-1: Wed Apr  6 11:36:31 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:36:33 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:36:33 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:36:35 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:36:37 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:36:37 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:36:39 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:36:41 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:36:45 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:36:49 2016

หลังจากการดำเนินการขั้นตอนข้างต้นสามารถกด Ctrl-C เพื่อออกจาก

โมดูล Threading

Python3 ให้การสนับสนุนสำหรับเกลียวผ่านสอง _thread ห้องสมุดมาตรฐานและเกลียว

_thread มีระดับต่ำด้ายเดิมและล็อคง่ายๆก็คือเมื่อเทียบกับฟังก์ชั่นโมดูลเกลียวยังมีข้อ จำกัด ค่อนข้าง

วิธีการอื่น ๆ นอกเหนือไปจากโมดูลเกลียวมีโมดูล _thread วิธีการทั้งหมด แต่ยังให้:

• threading.currentThread (): คืนตัวแปรเธรดปัจจุบัน
• threading.enumerate (): ส่งกลับรายการด้ายทำงานประกอบด้วย หมายถึงการทำงานด้ายเริ่มต้นก่อนที่ท้ายที่สุดมันไม่รวมด้ายก่อนที่จะเริ่มและหลังการเลิกจ้าง
• threading.activeCount (): คืนจำนวนเธรดที่กำลังทำงานอยู่และ len (threading.enumerate ()) มีผลเหมือนกัน

นอกเหนือไปจากการใช้วิธีการโมดูล Threading ยังมีระดับของกระทู้ที่จะจัดการกับด้ายชั้นกระทู้มีวิธีการดังต่อไปนี้:

• รัน () เพื่อแสดงให้เห็นวิธีการของหัวข้อที่ใช้งานอยู่
• เริ่มต้น (): เริ่มต้นกิจกรรมด้าย

• เข้าร่วม ([Time]): รอจนด้ายถูกยกเลิกบล็อกนี้ด้ายเรียกจนเข้าร่วม () วิธีการของเธรดที่เรียกว่าการระงับ - ทางออกปกติหรือโยนข้อยกเว้นที่ไม่สามารถจัดการ - หมดเวลาหรือตัวเลือกที่เกิดขึ้น
• isAlive (): คืนด้ายมีการใช้งาน
• getName (): คืนชื่อหัวข้อ
• setName (): ตั้งชื่อหัวข้อ

ใช้โมดูลเกลียวเพื่อสร้างด้าย

เราสามารถสร้างขึ้นได้รับการถ่ายทอดโดยตรงจาก threading.Thread ย่อยใหม่ระดับหลังจากที่เริ่มต้นและอินสแตนซ์ (โทร) วิธีการที่จะเริ่มต้นหัวข้อใหม่ซึ่งเรียกการทำงานของเธรด () วิธีการ:

#!/usr/bin/python3

import threading
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, counter):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.counter = counter
    def run(self):
        print ("开始线程：" + self.name)
        print_time(self.name, self.counter, 5)
        print ("退出线程：" + self.name)

def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        if exitFlag:
            threadName.exit()
        time.sleep(delay)
        print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1

# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()
thread1.join()
thread2.join()
print ("退出主线程")

ผลการดำเนินโครงการดังกล่าวข้างต้นมีดังนี้

开始线程：Thread-1
开始线程：Thread-2
Thread-1: Wed Apr  6 11:46:46 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:46:47 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:46:47 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:46:48 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:46:49 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:46:49 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:46:50 2016
退出线程：Thread-1
Thread-2: Wed Apr  6 11:46:51 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:46:53 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:46:55 2016
退出线程：Thread-2
退出主线程

ประสานด้าย

ถ้ามีหลายหัวข้อของการปรับเปลี่ยนข้อมูลทั่วไปผลการคาดเดาไม่ได้อาจเกิดขึ้นในการสั่งซื้อเพื่อความถูกต้องของข้อมูลที่เราจำเป็นต้องประสานหลายหัวข้อ

วัตถุด้ายใช้ล็อคและ Rlock สามารถบรรลุประสานด้ายง่ายวัตถุทั้งสองมีวิธีการได้รับและวิธีการปล่อยให้เป็นอิสระสำหรับผู้ที่ต้องการช่วยให้แต่ละคนเพียงคนเดียวที่ข้อมูลการดำเนินงานด้ายมันสามารถอยู่ในการดำเนินการซื้อและปล่อยวิธีการของ ห้อง ดังต่อไปนี้:

Multithreading ประโยชน์ก็คือว่ามันพร้อมกันสามารถเรียกใช้งานหลาย ๆ (อย่างน้อยรู้สึกเช่นนี้) แต่เมื่อหัวข้อจำเป็นต้องเปิดเผยข้อมูลที่อาจจะมีปัญหาไม่มีการประสานข้อมูล

พิจารณากรณี: รายการขององค์ประกอบทั้งหมดเป็นศูนย์ด้าย "ตั้ง" จากด้านหลังไปด้านหน้าองค์ประกอบทั้งหมดที่เป็นหนึ่งและหัวข้อ "พิมพ์" จากด้านหน้าไปด้านหลังอยู่ในความดูแลของการอ่านรายชื่อและการพิมพ์

จากนั้นด้ายอาจจะ "ตั้ง" เริ่มที่จะเปลี่ยนไปเมื่อด้าย "พิมพ์" ที่จะพิมพ์รายการก็จะเป็นครึ่งหนึ่งของการส่งออกของครึ่ง 0 ซึ่งเป็นข้อมูลที่ไม่ตรงกัน เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้เรานำเสนอแนวคิดของล็อค

ล็อคมีสองรัฐ - ล็อคและปลดล็อค เมื่อใดก็ตามที่หัวข้อเช่น "การตั้งค่า" ในการเข้าถึงข้อมูลที่ใช้ร่วมกันเป็นครั้งแรกที่คุณจะต้องได้รับล็อคถ้าคุณมีหัวข้ออื่นเช่น "พิมพ์" จะได้รับการล็อคขึ้นแล้วปล่อยให้หัวข้อ "ตั้ง" หยุดซึ่งเป็นการปิดกั้นการซิงโคร; รอจนกว่าด้าย " พิมพ์ "การเข้าถึงเสร็จสมบูรณ์หลังจากที่ปล่อยล็อคให้ด้าย" ชุด "เพื่อดำเนินการต่อ

หลังจากขั้นตอนนี้เมื่อคุณพิมพ์รายชื่อของการส่งออกทั้งหมด 0 หรือ 1 เอาท์พุทเต็มไม่ปรากฏครึ่งลำบากใจ 0 1 ครึ่ง

ตัวอย่าง:

#!/usr/bin/python3

import threading
import time

class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, counter):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.counter = counter
    def run(self):
        print ("开启线程： " + self.name)
        # 获取锁，用于线程同步
        threadLock.acquire()
        print_time(self.name, self.counter, 3)
        # 释放锁，开启下一个线程
        threadLock.release()

def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        time.sleep(delay)
        print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1

threadLock = threading.Lock()
threads = []

# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()

# 添加线程到线程列表
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)

# 等待所有线程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("退出主线程")

โปรแกรมข้างต้นผลลัพธ์คือ:

开启线程： Thread-1
开启线程： Thread-2
Thread-1: Wed Apr  6 11:52:57 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:52:58 2016
Thread-1: Wed Apr  6 11:52:59 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:53:01 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:53:03 2016
Thread-2: Wed Apr  6 11:53:05 2016
退出主线程

คิวลำดับความสำคัญของกระทู้ (คิว)

โมดูลคิวหลามให้ประสานด้ายปลอดภัยชั้นเรียนคิวรวมทั้ง FIFO (ครั้งแรกในออกก่อน) คิวคิว, LIFO (สุดท้ายในครั้งแรก OUT) คิว LifoQueue และจัดลำดับความสำคัญคิวแถวคอยลำดับความสำคัญ

คิวเหล่านี้จะดำเนินการล็อควิทยาการสามารถนำมาใช้โดยตรงในแบบมัลติเธรดคุณสามารถใช้คิวเพื่อให้เกิดการประสานระหว่างหัวข้อ

โมดูลคิววิธีที่นิยมใช้:

• Queue.qsize () ผลตอบแทนขนาดของคิว
• Queue.empty () ถ้าคิวว่างเปล่ากลับจริงเท็จและในทางกลับกัน
• Queue.full () ถ้าคิวเต็มกลับจริงเท็จและในทางกลับกัน
• สอดคล้องกับขนาดและ maxsize Queue.full
• Queue.get ([บล็อก [หมดเวลา]]) ได้รับคิวหมดเวลารอเวลา
• Queue.get_nowait () แทนที่จะ Queue.get (เท็จ)
• Queue.put (รายการ) เขียนคิวหมดเวลารอเวลา
• Queue.put_nowait (รายการ) ค่อนข้าง Queue.put (รายการเท็จ)
• Queue.task_done () หลังจากเสร็จสิ้นการทำงานที่ Queue.task_done () ฟังก์ชันส่งสัญญาณไปที่งานเสร็จเรียบร้อยแล้วคิว
• Queue.join () จริงๆหมายถึงจนกว่าคิวจะว่างแล้วดำเนินการอื่น ๆ

ตัวอย่าง:

#!/usr/bin/python3

import queue
import threading
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, q):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.q = q
    def run(self):
        print ("开启线程：" + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print ("退出线程：" + self.name)

def process_data(threadName, q):
    while not exitFlag:
        queueLock.acquire()
        if not workQueue.empty():
            data = q.get()
            queueLock.release()
            print ("%s processing %s" % (threadName, data))
        else:
            queueLock.release()
        time.sleep(1)

threadList = ["Thread-1", "Thread-2", "Thread-3"]
nameList = ["One", "Two", "Three", "Four", "Five"]
queueLock = threading.Lock()
workQueue = queue.Queue(10)
threads = []
threadID = 1

# 创建新线程
for tName in threadList:
    thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
    thread.start()
    threads.append(thread)
    threadID += 1

# 填充队列
queueLock.acquire()
for word in nameList:
    workQueue.put(word)
queueLock.release()

# 等待队列清空
while not workQueue.empty():
    pass

# 通知线程是时候退出
exitFlag = 1

# 等待所有线程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("退出主线程")

ผลของโปรแกรมดังกล่าวข้างต้น:

开启线程：Thread-1
开启线程：Thread-2
开启线程：Thread-3
Thread-3 processing One
Thread-1 processing Two
Thread-2 processing Three
Thread-3 processing Four
Thread-1 processing Five
退出线程：Thread-3
退出线程：Thread-2
退出线程：Thread-1
退出主线程