Python - 创建线程

在 Python 中创建线程涉及在程序中启动一个单独的执行流，允许多个操作并发运行。这对于同时执行任务特别有用，例如并行处理各种 I/O 操作。

Python 提供多种创建和管理线程的方法。

• 通常建议使用threading模块创建和管理线程，因为它具有更高级别的接口和附加功能。

• 另一方面，_thread模块提供了一种更简单、更低级的创建和管理线程的方法，这对于简单的、低开销的线程任务很有用。

在本教程中，您将学习使用不同的方法在 Python 中创建线程的基础知识。我们将介绍使用函数创建线程、从 threading 模块扩展 Thread 类以及使用 _thread 模块。

使用函数创建线程

您可以使用threading模块中的Thread类来创建线程。在这种方法中，您可以通过简单地将函数传递给 Thread 对象来创建线程。以下是启动新线程的步骤：

• 定义线程要执行的函数。
• 使用 Thread 类创建一个 Thread 对象，传递目标函数及其参数。
• 调用 Thread 对象上的 start 方法以开始执行。
• 可选地，调用 join 方法以等待线程完成，然后再继续执行。

示例

以下示例演示了在 Python 中使用线程进行并发执行。它创建并启动多个线程，这些线程通过在Thread类中指定用户定义的函数作为目标来并发执行不同的任务。

from threading import Thread

def addition_of_numbers(x, y):
   result = x + y
   print('Addition of {} + {} = {}'.format(x, y, result))

def cube_number(i):
   result = i ** 3
   print('Cube of {} = {}'.format(i, result))

def basic_function():
   print("Basic function is running concurrently...")

Thread(target=addition_of_numbers, args=(2, 4)).start()  
Thread(target=cube_number, args=(4,)).start() 
Thread(target=basic_function).start()

执行上述程序后，将产生以下结果：

Addition of 2 + 4 = 6
Cube of 4 = 64
Basic function is running concurrently...

通过扩展 Thread 类创建线程

创建线程的另一种方法是扩展 Thread 类。此方法涉及定义一个从 Thread 继承并覆盖其 __init__ 和 run 方法的新类。以下是启动新线程的步骤：

• 定义 Thread 类的新的子类。
• 覆盖 __init__ 方法以添加附加参数。
• 覆盖 run 方法以实现线程的行为。

示例

此示例演示如何使用自定义 MyThread 类创建和管理多个线程，该类扩展了 Python 中的threading.Thread类。

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 ("Starting " + self.name)
      print_time(self.name, 5, self.counter)
      print ("Exiting " + self.name)

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

# Create new threads
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# Start new Threads
thread1.start()
thread2.start()
print ("Exiting Main Thread")

执行上述代码后，将产生以下结果：

Starting Thread-1
Starting Thread-2
Exiting Main Thread
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:10 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:11 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:11 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:12 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:13 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:13 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:14 2024
Exiting Thread-1
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:15 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:17 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:19 2024
Exiting Thread-2

使用 start_new_thread() 函数创建线程

_thread 模块中包含的start_new_thread()函数用于在正在运行的程序中创建一个新线程。此模块提供了一种低级线程方法。它更简单，但不具备 threading 模块提供的一些高级功能。

以下是 _thread.start_new_thread() 函数的语法

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

此函数启动一个新线程并返回其标识符。function参数指定新线程将执行的函数。此函数所需的任何参数都可以使用 args 和 kwargs 传递。

示例

import _thread
import time
# Define a function for the thread
def thread_task( threadName, delay):
   for count in range(1, 6):
      time.sleep(delay)
      print ("Thread name: {} Count: {}".format ( threadName, count ))

# Create two threads as follows
try:
    _thread.start_new_thread( thread_task, ("Thread-1", 2, ) )
    _thread.start_new_thread( thread_task, ("Thread-2", 4, ) )
except:
   print ("Error: unable to start thread")

while True:
   pass
   
thread_task("test", 0.3)

它将产生以下输出：

Thread name: Thread-1 Count: 1
Thread name: Thread-2 Count: 1
Thread name: Thread-1 Count: 2
Thread name: Thread-1 Count: 3
Thread name: Thread-2 Count: 2
Thread name: Thread-1 Count: 4
Thread name: Thread-1 Count: 5
Thread name: Thread-2 Count: 3
Thread name: Thread-2 Count: 4
Thread name: Thread-2 Count: 5
Traceback (most recent call last):
 File "C:\Users\user\example.py", line 17, in <module>
  while True:
KeyboardInterrupt

程序进入无限循环。您需要按ctrl-c停止。