我正在努力理解Python中的线程。我看过文档和示例,但坦率地说,许多示例过于复杂,我很难理解它们。
如何清楚地显示为多线程划分的任务?
我正在努力理解Python中的线程。我看过文档和示例,但坦率地说,许多示例过于复杂,我很难理解它们。
如何清楚地显示为多线程划分的任务?
当前回答
与其他提到的一样,由于GIL,CPython只能在I/O等待时使用线程。
如果您想从多个内核中获得CPU绑定任务的好处,请使用多处理:
from multiprocessing import Process
def f(name):
print 'hello', name
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=f, args=('bob',))
p.start()
p.join()
其他回答
这里有一个简单的示例:您需要尝试一些替代URL,并返回第一个URL的内容以进行响应。
import Queue
import threading
import urllib2
# Called by each thread
def get_url(q, url):
q.put(urllib2.urlopen(url).read())
theurls = ["http://google.com", "http://yahoo.com"]
q = Queue.Queue()
for u in theurls:
t = threading.Thread(target=get_url, args = (q,u))
t.daemon = True
t.start()
s = q.get()
print s
在这种情况下,线程被用作一种简单的优化:每个子线程都在等待URL解析和响应,以将其内容放入队列;每个线程都是一个守护进程(如果主线程结束,则不会保持进程运行——这比不结束更常见);主线程启动所有子线程,在队列中执行get以等待其中一个线程完成put,然后发出结果并终止(这将删除所有可能仍在运行的子线程,因为它们是守护进程线程)。
Python中线程的正确使用总是与I/O操作相关(因为CPython无论如何都不使用多个内核来运行CPU绑定的任务,线程的唯一原因是在等待一些I/O时不会阻塞进程)。顺便说一句,队列几乎总是将工作分配给线程和/或收集工作结果的最佳方式,而且它们本质上是线程安全的,因此它们使您不用担心锁、条件、事件、信号量和其他线程间协调/通信概念。
作为第二个anwser的python3版本:
import queue as Queue
import threading
import urllib.request
# Called by each thread
def get_url(q, url):
q.put(urllib.request.urlopen(url).read())
theurls = ["http://google.com", "http://yahoo.com", "http://www.python.org","https://wiki.python.org/moin/"]
q = Queue.Queue()
def thread_func():
for u in theurls:
t = threading.Thread(target=get_url, args = (q,u))
t.daemon = True
t.start()
s = q.get()
def non_thread_func():
for u in theurls:
get_url(q,u)
s = q.get()
您可以测试它:
start = time.time()
thread_func()
end = time.time()
print(end - start)
start = time.time()
non_thread_func()
end = time.time()
print(end - start)
non_thread_func()花费的时间应该是thread_func()的4倍
对我来说,线程的最佳示例是监视异步事件。看看这个代码。
# thread_test.py
import threading
import time
class Monitor(threading.Thread):
def __init__(self, mon):
threading.Thread.__init__(self)
self.mon = mon
def run(self):
while True:
if self.mon[0] == 2:
print "Mon = 2"
self.mon[0] = 3;
您可以通过打开IPython会话并执行以下操作来使用此代码:
>>> from thread_test import Monitor
>>> a = [0]
>>> mon = Monitor(a)
>>> mon.start()
>>> a[0] = 2
Mon = 2
>>>a[0] = 2
Mon = 2
等几分钟
>>> a[0] = 2
Mon = 2
大多数文档和教程都使用Python的“线程和队列”模块,对于初学者来说,它们可能会让人不知所措。
也许可以考虑Python 3的concurrent.futures.ThreadPoolExecutor模块。
结合子句和列表理解,这可能是一个真正的魅力。
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed
def get_url(url):
# Your actual program here. Using threading.Lock() if necessary
return ""
# List of URLs to fetch
urls = ["url1", "url2"]
with ThreadPoolExecutor(max_workers = 5) as executor:
# Create threads
futures = {executor.submit(get_url, url) for url in urls}
# as_completed() gives you the threads once finished
for f in as_completed(futures):
# Get the results
rs = f.result()
注意:对于Python中的实际并行化,您应该使用多处理模块来分叉并行执行的多个进程(由于全局解释器锁,Python线程提供了交织,但实际上它们是串行执行的,而不是并行执行的,并且仅在交织I/O操作时有用)。
然而,如果您只是在寻找交错(或者正在执行可以并行化的I/O操作,尽管存在全局解释器锁),那么线程模块就是开始的地方。作为一个非常简单的例子,让我们考虑通过并行对子范围求和来对大范围求和的问题:
import threading
class SummingThread(threading.Thread):
def __init__(self,low,high):
super(SummingThread, self).__init__()
self.low=low
self.high=high
self.total=0
def run(self):
for i in range(self.low,self.high):
self.total+=i
thread1 = SummingThread(0,500000)
thread2 = SummingThread(500000,1000000)
thread1.start() # This actually causes the thread to run
thread2.start()
thread1.join() # This waits until the thread has completed
thread2.join()
# At this point, both threads have completed
result = thread1.total + thread2.total
print result
请注意,以上是一个非常愚蠢的示例,因为它绝对没有I/O,并且由于全局解释器锁,虽然在CPython中交错执行(增加了上下文切换的开销),但仍将串行执行。