Python多线程详解

在现代计算架构中,CPU核心的数量对于多任务处理能力至关重要。例如,一个拥有16个核心的机器可以同时执行16个操作。这种在多个核心上同时执行任务的能力被称为并行计算,是现代计算机架构的关键优势之一。

什么是线程?

线程是一组需要执行的操作。线程将被分配到CPU的一个核心上。注意,一个线程只能在一个核心上运行,不能在核心之间转移或切换。如果将两个线程分配给一个核心,核心一次只能做一件事。现在可以按照想要的方式处理这两个线程。首先,可以处理第一个线程的一半。现在可以处理下一个线程的一半。以此类推,这就是线程的本质——它展示了如何在同一个CPU核心上运行不同的事情。简而言之,线程是关于如何在核心上安排程序集(线程)的执行顺序。

为什么需要Python中的线程?

有时,一个线程可能会挂起,这意味着它在那个时间点应该是空闲的。最好的例子是time.sleep()函数,它什么也不做,只是等待给定的时间。当一个线程处于空闲/挂起状态时,可以继续处理另一个线程,直到前一个线程再次活跃。这就是所谓的并发计算。

Python中线程的用例

以一个现实世界的例子来解释这个概念总是有帮助的。I/O操作是可以从线程中受益的。假设在Netflix上观看《肖申克的救赎》。当观看安迪·杜佛兰在监狱中受苦时,发生了两件事——一是应用程序从服务器获取数据,二是获取的数据像电影一样显示在屏幕上。

Python中线程的详细示例

import threading import time def sleepy_man(secs): print('开始睡眠内部') time.sleep(secs) print('醒来内部') x = threading.Thread(target = sleepy_man, args = (10,)) x.start() print(threading.activeCount()) time.sleep(1.2) print('完成')

输出结果将是:

开始睡眠内部 2 完成 醒来内部 import threading import time def sleepy_man(secs): print('开始睡眠内部 - 迭代 {}'.format(5-secs)) time.sleep(secs) print('醒来内部 - 迭代 {}'.format(5-secs)) for i in range(3): x = threading.Thread(target = sleepy_man, args = (5-i,)) x.start() print('活跃线程数- ', threading.activeCount())

Python线程函数

  • threading.Thread(target, args):创建一个新的线程对象,并指定在该线程中执行的目标函数。可以通过args参数传递额外的参数。
  • threading.Thread.start():通过调用其目标函数来启动线程的执行。
  • threading.Thread.join():等待线程完成执行后再继续执行程序的其余部分。
  • threading.active_count():返回当前活跃线程的数量。
  • threading.current_thread():返回当前执行的线程对象。
  • threading.enumerate():返回所有当前活跃的线程对象列表。
  • threading.Lock():创建一个锁对象,用于同步以防止多个线程同时访问共享资源。
  • threading.Timer(interval, function):创建一个计时器对象,等待指定的时间间隔,然后执行指定的函数。
Q1. Python中的线程是什么,举例说明?
A.Python中的线程允许并发执行任务。例如,使用线程模块,可以创建多个线程来同时执行不同的操作,如在后台处理数据的同时下载文件。
Q2. Python中的线程和多线程是什么?
A.Python中的线程和多线程都涉及并发执行多个线程。线程通常指的是在程序中管理线程,而多线程则明确关注使用多个线程来提高性能和处理并行任务。Python提供了线程模块和库,以促进多线程并有效地利用系统资源。
Q3. Python中的线程是什么?
A.Python中的线程指的是在单个进程中执行多个线程(轻量级执行单元)。它允许并发执行多个任务,使CPU资源的高效利用和I/O操作的处理成为可能。
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