python 線程 ~~ ~~~為面試開辟VIP通道~~~~~測(cè)試、死鎖、全局變量共享、守護(hù)主線程等。。。。。。

線程（英語(yǔ)：thread）是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位。線程很重要，通過本篇文章可以讓你們很好的了解線程的傳參、線程執(zhí)行規(guī)則、守護(hù)主線程、線程間共享全局變量、進(jìn)程互斥鎖、死鎖進(jìn)程怎么解決。希望對(duì)你們有所幫助。

在了解線程之間的操作及進(jìn)程死鎖之前先來了解一下什么是進(jìn)程？以下是官方的解釋。

線程（英語(yǔ)：thread）是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位。它被包含在進(jìn)程之中，是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。一條線程指的是進(jìn)程中一個(gè)單一順序的控制流，一個(gè)進(jìn)程中可以并發(fā)多個(gè)線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。在Unix System V及SunOS中也被稱為輕量進(jìn)程（lightweight processes），但輕量進(jìn)程更多指內(nèi)核線程（kernel thread），而把用戶線程（user thread）稱為線程。

線程是獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位。線程可以為操作系統(tǒng)內(nèi)核調(diào)度的內(nèi)核線程，如Win32線程；由用戶進(jìn)程自行調(diào)度的用戶線程，如Linux平臺(tái)的POSIX Thread；或者由內(nèi)核與用戶進(jìn)程，如Windows 7的線程，進(jìn)行混合調(diào)度。

同一進(jìn)程中的多條線程將共享該進(jìn)程中的全部系統(tǒng)資源，如虛擬地址空間，文件描述符和信號(hào)處理等等。但同一進(jìn)程中的多個(gè)線程有各自的調(diào)用棧（call stack），自己的寄存器環(huán)境（register context），自己的線程本地存儲(chǔ)（thread-local storage）。

一個(gè)進(jìn)程可以有很多線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。

在多核或多CPU，或支持Hyper-threading的CPU上使用多線程程序設(shè)計(jì)的好處是顯而易見，即提高了程序的執(zhí)行吞吐率。在單CPU單核的計(jì)算機(jī)上，使用多線程技術(shù)，也可以把進(jìn)程中負(fù)責(zé)I/O處理、人機(jī)交互而常被阻塞的部分與密集計(jì)算的部分分開來執(zhí)行，編寫專門的workhorse線程執(zhí)行密集計(jì)算，從而提高了程序的執(zhí)行效率。

看著是不是非常的暈，沒關(guān)系，下面讓我們用實(shí)例來享受線程帶來的舒適。

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1、線程之元組傳參

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沒錯(cuò)，你沒有看錯(cuò)，和前面所說的進(jìn)程一樣，線程也可以用元組傳參。這樣說吧，只要有函數(shù)的存在基本上都能以元組傳參。下面來看一下元組是怎么傳參的

# TODO 鳥欲高飛，必先展翅 # TODO 向前的人 ：Jhon # TODO 元組 import threading import time def task(count): for i in range(count): print("正在工作") time.sleep(0.2) else: print("工作結(jié)束") if __name__ == '__main__': #創(chuàng)建子線條程 task_thred=threading.Thread(target=task,args=(5,)) task_thred.start()

結(jié)果：

因?yàn)閭魅氲脑M是5 ，（5，）是元組的傳參操作，參數(shù)為一個(gè)元素時(shí)候一定不能忘掉了逗號(hào)。

task_thred=threading.Thread(target=task,args=(5,))創(chuàng)建子線程并將元組（5，）傳給task(count)函數(shù)，函數(shù)中count形參接收。其中target=task，target就是目標(biāo)，也就是目標(biāo)函數(shù)的意思。

task_thred.start()就是將上面創(chuàng)建的線程開啟，注意一定要開啟線程，不然線程開啟不了程序無法執(zhí)行。

time.sleep(0.2)，休眠0.2秒，看起來卡頓卡頓的，更好的看出進(jìn)程執(zhí)行的過程

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2、線程之字典傳參

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# TODO 字典 import threading import time def task(count): for i in range(count): print("正在工作") time.sleep(0.2) else: print("工作結(jié)束") if __name__ == '__main__': #創(chuàng)建子進(jìn)程 task_thred=threading.Thread(target=task,kwargs={"count":6}) task_thred.start()

結(jié)果：

task_thred=threading.Thread(target=task,kwarg={"count":6})創(chuàng)建子線程并將字典{“count”：6}傳給task(count)函數(shù)，函數(shù)中count形參接收。其中target=task，target就是目標(biāo)，也就是目標(biāo)函數(shù)的意思。字典就類似于json字符串，找個(gè)網(wǎng)頁(yè)單機(jī)右鍵檢查找到網(wǎng)絡(luò)下面的全部，找一個(gè)js文件打開（可以不一定是js文件，其他的也可以）刷新一下你就可以發(fā)現(xiàn)標(biāo)頭里的都是以字符串顯示的

task_thred.start()就是將上面創(chuàng)建的線程開啟，注意一定要開啟線程，不然線程開啟不了程序無法執(zhí)行。

time.sleep(0.2)，休眠0.2秒，看起來卡頓卡頓的，更好的看出進(jìn)程執(zhí)行的過程

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3、線程執(zhí)行規(guī)則

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很顯然是無序的，線程和進(jìn)程都是用于資源調(diào)度，是隨機(jī)分配的，所以是都是無序的。下面通過例子來看一下。

# TODO 線程之間執(zhí)行時(shí)無序的 import threading import time def work1(): time.sleep(1) print("當(dāng)前的線程是：",threading.current_thread().name) if __name__ == '__main__': for _ in range(5): work_thred=threading.Thread(target=work1) work_thred.start()

結(jié)果：

第一次執(zhí)行結(jié)果

第二次執(zhí)行結(jié)果

我們對(duì)比兩次的執(zhí)行結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)第一次執(zhí)行的線程順序是: 4->5->1->3->2,而蒂維茨執(zhí)行的縣城順序是: 3->5->2->1->4,很顯然兩次的執(zhí)行順序不一致，所以線程的執(zhí)行是沒有順序的

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4、測(cè)試主次線程權(quán)限，如何消除權(quán)限？？？又如何鞏固主線程的掌控權(quán)

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測(cè)試主線程是否會(huì)等待子線程執(zhí)行完畢關(guān)閉，通過下面的例子你可以很好的了解。

# TODO 測(cè)試主線程是否會(huì)等待子線程執(zhí)行完畢關(guān)閉 import time import threading def show_info(): for i in range(5): print("test,",i) time.sleep(1) if __name__ == '__main__': show_thted=threading.Thread(target=show_info) show_thted.start() time.sleep(1.5) print("結(jié)束")

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結(jié)果：

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主線程都結(jié)束了，子線程還在執(zhí)行，是不是感覺很懵。這還了得，這就相當(dāng)于誘敵深入的時(shí)候?qū)④娊心愠吠耍氵€一股勁地往前沖，這不是打亂計(jì)劃，瞎搞嗎？納悶怎么解決這個(gè)問題了。

4.1、方法一：

創(chuàng)建進(jìn)程的時(shí)候加入守護(hù)進(jìn)程daemon

# TODO 測(cè)試主線程是否會(huì)等待子線程執(zhí)行完畢關(guān)閉 import time import threading def show_info(): for i in range(5): print("test,",i) time.sleep(1) if __name__ == '__main__': show_thted=threading.Thread(target=show_info,daemon=True) show_thted.start() time.sleep(1.5) print("結(jié)束")

結(jié)果：

我們可以發(fā)現(xiàn)主線程結(jié)束后，子進(jìn)程也停止了執(zhí)行，達(dá)到預(yù)期目的，方法可行。

4.2、方法二

難道必須在創(chuàng)建進(jìn)程的時(shí)候就要放入守護(hù)進(jìn)程嗎？

# TODO 測(cè)試主線程是否會(huì)等待子線程執(zhí)行完畢關(guān)閉 import time import threading def show_info(): for i in range(5): print("test,",i) time.sleep(1) if __name__ == '__main__': show_thted=threading.Thread(target=show_info) show_thted.setDaemon(True) show_thted.start() time.sleep(1.5) print("結(jié)束")

結(jié)果：

這樣是不是也可以確保主線程停止后子線程跟著停止，ok，達(dá)到效果，方法可行。但是你們有沒有發(fā)現(xiàn)這樣很多余，明明一行代碼就可以實(shí)現(xiàn)的，為什么要多行代碼執(zhí)行呢，但是作為一個(gè)方法，記住還是很有必要的。

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5、線程之間共享全局變量

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# TODO 線程之間共享全局變量 import threading import time my_list=[] #寫入數(shù)據(jù) def write_data(): for i in range(5): my_list.append(i) time.sleep(0.1) print("write_data",my_list) # 讀取數(shù)據(jù) def read_data(): print("read_data",my_list) if __name__ == '__main__': # 創(chuàng)建寫入數(shù)據(jù)線程 write_dataThred=threading.Thread(target=write_data) # 創(chuàng)建讀取數(shù)據(jù)線程 read_dataThred=threading.Thread(target=read_data) #開啟進(jìn)程 write_dataThred.start() # 主線程等待寫入線程執(zhí)行完成以后代碼再繼續(xù)往下執(zhí)行 write_dataThred.join()# 等待子線程執(zhí)行之后再執(zhí)行下一次代碼，不加這行你會(huì)發(fā)現(xiàn)read_data 讀不到數(shù)據(jù) print("開始讀取數(shù)據(jù)")

結(jié)果：

read_data 哪去了？？？？？？

從上圖可以發(fā)現(xiàn)只要重新啟動(dòng)read_dataThred線程就可以了

你難道認(rèn)為這樣就可以了嗎，太天真了。-_-

下面再引入一個(gè)例子。

# TODO 線程之間共享全局變量出現(xiàn)問題 問題：線程不一致，交替拿變量 解決方法 保持線程同步，同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程去操作全局變量 兩種方式 線程等待 + 互斥所 import threading # 創(chuàng)建函數(shù)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)100萬(wàn)次,每次全局變量加一 g_num=0 # 每次全局變量加一 def sun_num(): for i in range(1000000): global g_num g_num+=1 print("sun_num",g_num) # 每次全局變量加一 def sun_num2(): for i in range(1000000): global g_num g_num+=1 print("sun_num2", g_num) if __name__ == '__main__': sun_numThred=threading.Thread(target=sun_num) sun_num2Thred=threading.Thread(target=sun_num2) #開啟線程 sun_numThred.start() sun_num2Thred.start()

結(jié)果：

結(jié)果是出結(jié)果了，但是你們細(xì)看一下代碼，你們不感覺這個(gè)答案有問題嗎？

有沒有這樣一個(gè)疑問，for循環(huán)，遍歷共享變量，最后應(yīng)該是1000000和2000000啊，怎么打印出來的是1000000和1456202,而且細(xì)心的你還會(huì)發(fā)現(xiàn)每次的大男孩不一樣。想要解決問題應(yīng)該怎么辦呢？

問題總結(jié)：線程不一致，交替拿變量 解決方法 保持線程同步，同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程去操作全局變量 兩種方式 線程等待 + 互斥所

線程等待：join出場(chǎng)

# TODO 線程之間共享全局變量出現(xiàn)問題 問題：線程不一致，交替拿變量 解決方法 保持線程同步，同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程去操作全局變量 兩種方式 線程等待 + 互斥所 import threading # 創(chuàng)建函數(shù)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)100萬(wàn)次,每次全局變量加一 g_num=0 # 每次全局變量加一 def sun_num(): for i in range(1000000): global g_num g_num+=1 print("sun_num",g_num) # 每次全局變量加一 def sun_num2(): for i in range(1000000): global g_num g_num+=1 print("sun_num2", g_num) if __name__ == '__main__': sun_numThred=threading.Thread(target=sun_num) sun_num2Thred=threading.Thread(target=sun_num2) #開啟線程 sun_numThred.start() # # TODO 方法一 sun_numThred.join() sun_num2Thred.start()

結(jié)果：

線程等待，當(dāng)前線程等待其他線程執(zhí)行某些操作,典型場(chǎng)景就是生產(chǎn)者消費(fèi)者模式,在任務(wù)條件不滿足時(shí),等待其他線程的操作從而使得條件滿足。等到其他線程完成操作釋放后再分配線程。當(dāng)前線程獲得資源繼續(xù)執(zhí)行操作。

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6、互斥鎖

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****互斥鎖 Lock()：在編程中，引入了對(duì)象互斥鎖的概念，來保證共享數(shù)據(jù)操作的完整性。每個(gè)對(duì)象都對(duì)應(yīng)于一個(gè)可稱為" 互斥鎖" 的標(biāo)記，這個(gè)標(biāo)記用來保證在任一時(shí)刻，只能有一個(gè)線程訪問該對(duì)象。

互斥鎖三步驟 ~~~ 創(chuàng)建一把鎖==》上鎖==》釋放鎖 三步走

# TODO 互斥鎖 Lock() import threading # # TODO 創(chuàng)建一把鎖==》上鎖==》釋放鎖 三步走 # mutext=threading.Lock() # mutext.acquire() # mutext.release() #定義全局變量 g_num=0 # 創(chuàng)建一把鎖 mutext=threading.Lock() # 每次全局變量加一 def sun_num(): # TODO 上鎖 mutext.acquire() for i in range(1000000): global g_num g_num+=1 print("sun_num",g_num) # TODO 釋放鎖 mutext.release() # 每次全局變量加一 def sun_num2(): # TODO 上鎖 mutext.acquire() for i in range(1000000): global g_num g_num+=1 print("sun_num2", g_num) if __name__ == '__main__': sun_numThred=threading.Thread(target=sun_num) sun_num2Thred=threading.Thread(target=sun_num2) #開啟線程 sun_numThred.start() sun_num2Thred.start()

結(jié)果：

是不是非常神奇。

主義事項(xiàng)：

一、互斥鎖就三步驟 1、創(chuàng)建一把鎖 2、上鎖 3、釋放鎖 。

二、保證共享數(shù)據(jù)操作的完整性

三、等當(dāng)前上鎖線程執(zhí)行完成，釋放鎖后其他線程才能申請(qǐng)資源

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7、死鎖

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死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的線程在執(zhí)行過程中,由于競(jìng)爭(zhēng)資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象,若無外力作用,它們都將無法推進(jìn)下去

# TODO 死鎖 import threading import time # 創(chuàng)建互斥鎖 lock=threading.Lock() def get_value(index): #上鎖 lock.acquire() print(threading.current_thread()) my_list=[3,4,7,2] # 根據(jù)下標(biāo)釋放取值 if index>=len(my_list): print("下標(biāo)越界:",index) # TODO 當(dāng)下標(biāo)越界了釋放鎖，讓后面線程繼續(xù)取值 # lock.release() return value=my_list[index] print(value) time.sleep(0.2) #釋放鎖 # lock.release() if __name__ == '__main__': #模擬大量線程取值 for i in range(30): sub_thred=threading.Thread(target=get_value,args=(i,)) sub_thred.start()

結(jié)果：

注釋掉釋放鎖的操作，線程剛執(zhí)行就卡住了，產(chǎn)生了死鎖。

打開釋放所操作

# TODO 死鎖 import threading import time # 創(chuàng)建互斥鎖 lock=threading.Lock() def get_value(index): #上鎖 lock.acquire() print(threading.current_thread()) my_list=[3,4,7,2] # 根據(jù)下標(biāo)釋放取值 if index>=len(my_list): print("下標(biāo)越界:",index) # TODO 當(dāng)下標(biāo)越界了釋放鎖，讓后面線程繼續(xù)取值 lock.release() return value=my_list[index] print(value) time.sleep(0.2) #釋放鎖 lock.release() if __name__ == '__main__': #模擬大量線程取值 for i in range(30): sub_thred=threading.Thread(target=get_value,args=(i,)) sub_thred.start()

結(jié)果：

1、因?yàn)槲覀兪怯梅绞絺鲄ⅲh(huán)30次，索引0~29。

2、我們會(huì)發(fā)現(xiàn)我們?cè)谂袛嘣浇绾螅驗(yàn)獒尫沛i所以仍會(huì)輸出。

3、加入互斥鎖解除了死鎖危機(jī)。

覺得還不錯(cuò)的話就一鍵三連吧 __^__

Python 任務(wù)調(diào)度

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