Python新人入手线程技术教程,值得收藏

相信很多新手同学才开始学习Python的时候,对于线程技术很是困惑,今天就给大家带来了Python新手入手线程技术的教程,希望可以帮到大家。

1.线程基础1.1.线程状态线程有5种状态,状态转换的过程如下图所示:

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1.2. 线程同步(锁) 多线程的优势在于可以同时运行多个任务(至少感觉起来是这样)。但是当线程需要共享数据时,可能存在数据不同步的问题。考虑这样一种情况:一个列表里所有元素都是0,线程”set”从后向前把所有元素改成1,而线程”print”负责从前往后读取列表并打印。那么,可能线程”set”开始改的时候,线程”print”便来打印列表了,输出就成了一半0一半1,这就是数据的不同步。为了避免这种情况,引入了锁的概念。

锁有两种状态——锁定和未锁定。每当一个线程比如”set”要访问共享数据时,必须先获得锁定;如果已经有别的线程比如”print”获得锁定了,那么就让线程”set”暂停,也就是同步阻塞;等到线程”print”访问完毕,释放锁以后,再让线程”set”继续。经过这样的处理,打印列表时要么全部输出0,要么全部输出1,不会再出现一半0一半1的尴尬场面。

线程与锁的交互如下图所示:

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1.3. 线程通信(条件变量) 然而还有另外一种尴尬的情况:列表并不是一开始就有的;而是通过线程”create”创建的。如果”set”或者”print” 在”create”还没有运行的时候就访问列表,将会出现一个异常。使用锁可以解决这个问题,但是”set”和”print”将需要一个无限循环——他们不知道”create”什么时候会运行,让”create”在运行后通知”set”和”print”显然是一个更好的解决方案。于是,引入了条件变量。

条件变量允许线程比如”set”和”print”在条件不满足的时候(列表为None时)等待,等到条件满足的时候(列表已经创建)发出一个通知,告诉”set” 和”print”条件已经有了,你们该起床干活了;然后”set”和”print”才继续运行。

线程与条件变量的交互如下图所示:

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1.4. 线程运行和阻塞的状态转换 最后看看线程运行和阻塞状态的转换。Python新人入手线程技术教程,值得收藏

阻塞有三种情况:

同步阻塞是指处于竞争锁定的状态,线程请求锁定时将进入这个状态,一旦成功获得锁定又恢复到运行状态;

等待阻塞是指等待其他线程通知的状态,线程获得条件锁定后,调用“等待”将进入这个状态,一旦其他线程发出通知,线程将进入同步阻塞状态,再次竞争条件锁定;

而其他阻塞是指调用time.sleep()、anotherthread.join()或等待IO时的阻塞,这个状态下线程不会释放已获得的锁定。

 

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