简要讲解Python编程中线程的创建与锁的使用

这篇文章主要介绍了简要讲解Python编程中线程的创建与锁的使用,Python中虽然有GIL的存在,但依然是能够创建多个线程来交替使用的,

创建线程
创建线程的两种方法：
1，直接调用threading.Thread来构造thread对象，Thread的参数如下：
class threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})
group为None；
target为线程将要执行的功能函数；
name为线程的名字，也可以在对象构造后调用setName()来设定；
args为tuple类型的参数，可以为多个，如果只有一个也的使用tuple的形式传入，例如(1,)；
kwargs为dict类型的参数，也即位命名参数
threading.Thread对象的其他方法：
start()，用来启动线程；
join(), 等待直到线程结束；
isAlive(),获取线程状态

setDeamon(), 设置线程为deamon线程，必须在start()调用前调用，默认为非demon。
注意： python的主线程在没有非deamon线程存在时就会退出。

threading.currentthread() , 用来获得当前的线程；
threading.enumerate() ， 用来多的当前存活的所有线程；    

运行结果    
I am Thread-1.num:0
I am Thread-1.num:1
I am Thread-1.num:2
I am Thread-2.num:0
I am Thread-2.num:1
I am Thread-2.num:2
I am Thread-3.num:0
I am Thread-3.num:1
I am Thread-3.num:2

2，直接从threading.Thread继承，然后重写__init__方法和run方法    
#coding:utf-8
import threading
class MyThread(threading.Thread): #继承父类threading.Thread
 def __init__(self, num ):
  threading.Thread.__init__(self)
  self.num = num
    
 #把要执行的代码写到run函数里面 线程在创建后会直接运行run函数
 def run(self):
  for i in range(self.num):
   print 'I am %s.num:%s' % (self.getName(), i)
      
for i in range(3):
 t = MyThread(3)
 t.start()
 t.join()

运行结果
    
I am Thread-1.num:0
I am Thread-1.num:1
I am Thread-1.num:2
I am Thread-2.num:0
I am Thread-2.num:1
I am Thread-2.num:2
I am Thread-3.num:0
I am Thread-3.num:1
I am Thread-3.num:2


锁的使用
假设我们有一个公共数据x(也可以叫共享资源，临界资源)，然后跑10个线程都去访问这变量并对这个变量进行修改的操作，那么就得到意料之外的结果。    
import threading       # 导入threading模块
import time        # 导入time模块
class mythread(threading.Thread):  # 通过继承创建类
 def __init__(self,threadname):  # 初始化方法
  # 调用父类的初始化方法
  threading.Thread.__init__(self,name = threadname)
 def run(self):       # 重载run方法
  global x     # 使用global表明x为全局变量
  for i in range(3):
   x = x + 1
  time.sleep(2)   # 调用sleep函数，让线程休眠5秒
  print x
                 
tl = []        # 定义列表
for i in range(10):
 t = mythread(str(i))    # 类实例化
 tl.append(t)      # 将类对象添加到列表中
                
x=0         # 将x赋值为0
for i in tl:
 i.start()       # 依次运行线程

                                                       
运行结果    
[root@localhost ~]# python syn.py
    
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30

由于x是全局变量（共享资源），每个线程对x操作后就休眠了
在线程休眠的时候其他线程也都开始执行操作，
最终休眠5秒后x的值最终就被修改为30了

使用互斥锁来保护公共资源。用互斥锁来保证同一时刻只有一个线程访问公共资源,实现简单的同步
互斥锁：threading.Lock
互斥锁方法：acquire() 获取锁   release():释放锁
当有一个线程获的锁之后，这把锁就会进入locke状态（被锁起来了），另外的线程试图获取锁的时候就会变成同步阻塞状态，
当拥有线程锁的的线程调用锁方法 release()之后就会释放锁，那么锁就会变成开锁unlocked状态，之后再从同步阻塞状态的线程中选择一个来获得锁    
import threading       # 导入threading模块
import time        # 导入time模块
class mythread(threading.Thread):     # 通过继承创建类
 def __init__(self,threadname):     # 初始化方法
  threading.Thread.__init__(self,name = threadname)
 def run(self):       # 重载run方法
  global x      # 使用global表明x为全局变量
  lock.acquire()      # 调用lock的acquire方法
  for i in range(3):
   x = x + 1
  time.sleep(2)   # 调用sleep函数，让线程休眠5秒
  print x
  lock.release()    # 调用lock的release方法
lock = threading.Lock()    # 类实例化
tl = []       # 定义列表
for i in range(10):
 t = mythread(str(i))   # 类实例化
 tl.append(t)    # 将类对象添加到列表中
        
x=0      # 将x赋值为0
for i in tl:
 i.start()      # 依次运行线程

                          
运行结果：    
[root@localhost ~]# python syn.py    
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

可重入锁：threading.RLock()
方法和互斥锁一样。
假设一个锁嵌套的情况：有个线程以及获取到锁和共享资源了，但是又需要一把锁来获取另外一个资源，那么只要把代码里面的：    
lock = threading.Lock()
修改为：    
lock = threading.RLock()