Python3 多线程学习笔记

什么是多线程？

多线程是指在一个进程内同时执行不同的代码段，每个代码段称为一个线程。多线程可以提高程序效率，能够使程序在单个CPU上运行更快。

Python 中的多线程

Python 拥有强大的多线程库，其中最常用的是 threading 模块。使用 threading 模块可以轻松地创建和管理线程。

创建线程

创建线程有两种方式：函数和类。下面分别介绍。

使用函数创建线程

可以通过定义一个函数来创建一个线程，这个函数将作为线程的执行体，如下所示：

pythonCopy Code
import threading

def thread_func():
    # 线程的执行体
    pass

thread = threading.Thread(target=thread_func)
thread.start()

使用类创建线程

也可以通过定义一个类来创建一个线程，如下所示：

pythonCopy Code
import threading

class MyThread(threading.Thread):
    def run(self):
        # 线程的执行体
        pass

thread = MyThread()
thread.start()

线程同步

多线程并发执行时，可能会出现数据竞争（即多个线程同时对同一数据进行操作）的情况，需要通过同步机制来避免。Python 提供了多种同步机制，包括 Lock、RLock、Condition、Semaphore 等。

下面以 Lock 为例来介绍线程同步的使用方法：

pythonCopy Code
import threading

lock = threading.Lock()

def func():
    with lock:
        # 对共享资源的操作
        pass

线程池

线程池可以避免频繁创建和销毁线程的开销，提高程序效率，Python 提供了 ThreadPoolExecutor 和 ProcessPoolExecutor 两个线程池，其中 ThreadPoolExecutor 用于线程池，ProcessPoolExecutor 用于进程池。

下面以 ThreadPoolExecutor 为例来介绍线程池的使用方法：

pythonCopy Code
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor

def func(arg):
    # 线程的执行体
    pass

with ThreadPoolExecutor(max_workers=4) as executor:
    for i in range(10):
        executor.submit(func, i)

实例

下面给出一个简单的多线程实例：

pythonCopy Code
import threading

class Printer(threading.Thread):
    def __init__(self, val):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.val = val

    def run(self):
        for i in range(self.val):
            print('hello')

t1 = Printer(5)
t2 = Printer(10)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

print('done')

输出结果如下：

Copy Code
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
done

上述实例中，创建了两个打印 'hello' 的线程，并将它们启动。由于是多线程并发执行，因此输出的 'hello' 会交错出现。最后输出 'done' 表示线程执行完毕。

以上就是 Python3 多线程学习笔记的内容，希望对大家有所帮助。