面试官问你什么是多线程并发?这样答就对了
1.单线程执行Python的内置模块提供了两个线程模块:threading 和thread。
thread是原生的,threading是扩展的。
用法:变量 = threading.Thread(target = 执行函数)
变量.strart()
举个例子:
import threading
#自定义test函数
def test():
print("test threading")
#创建一个单线程,来执行test()函数
t = threading.Thread(target= test)
t.start()结果:
http://www.51testing.com/attachments/2021/01/15326825_202101290942001tGrM.png
2.多线程执行
单线程已经会使用,那么多线程还会远吗?
多线程只需要通过循环创建多个线程,并通过循环启动执行就可以了。
我们来看个例子,为了更直观,我把打印的内容修改成打印时间:
import threading
from datetime import *
#自定义test函数
def test():
now = datetime.now()#获取当前时间
print("打印多线程执行时间:",now)
#自定义thr()函数,来执行多线程
def thr():
threads = []#自定义一个空的数组,用来存放线程组
for i in range(10):#设置循环10次
t = threading.Thread(target=test)
threads.append(t)#把创建的的线程t,装到threads 数组中
#启动线程
for t in threads:
t.start()
#执行thr()函数进行多并发
if __name__ == "__main__" :
thr()打印结果:
我们可以看到,我循环执行了10次,这时间相差的太小了,可以忽略不计。
如果,我设置1000次,10000次的话,如果还是这样写,是不是需要等待很长时间?服务器的压力会不会增加?资源消耗会不会增加?
那如何优化呢?
来看这个例子:
我们执行1000次并发,把这1000次拆成50个线程,每个线程循环20次,这样是不是就会快很多?
我们来看看执行效率。
http://www.51testing.com/attachments/2021/01/15326825_202101290942121LdeQ.png
这是直接执行1000次并发的时间。
修改后代码:
import threading
from datetime import *
#自定义test函数
def test():
now = datetime.now()#获取当前时间
print("打印多线程执行时间:",now)
#设置50个线程
def looptest():
for i in range(50):
test()
#自定义thr()函数,来执行多线程
def thr():
threads = []#自定义一个空的数组,用来存放线程组
for i in range(20):#设置循环10次
t = threading.Thread(target=test)
threads.append(t)#把创建的的线程t,装到threads 数组中
#启动线程
for t in threads:
t.start()
#执行thr()函数进行多并发
if __name__ == "__main__" :
thr() 执行的结果:
http://www.51testing.com/attachments/2021/01/15326825_202101290942122N9xL.png
是不是快很多了。
3.守护线程
在了解守护线程之前,先来了解下主线程与子线程的区别。
主线程与子线程的区别:
每个线程都有一个唯一标示符,来区分线程中的主次关系的说法。
线程唯一标示符:Thread.CurrentThread.ManagedThreadID;
UI界面和Main函数均为主线程。
被Thread包含的“方法体”或者“委托”均为子线程。
委托可以包含多个方法体,利用this.Invoke去执行。
也可以定义多种方法体,放在Thread里面去执行。则此方法?体均为子线程。注意如果要修改UI界面的显示。则需要使用this.Invoke,否则会报异常。
Main函数为主线程,id标示符与UI界面主线程相等。
对照上面的代码,main()就是主线程,thr()就是子线程。
>>即先启动main(),然后执行thr()启动子线程。
那么,什么是守护线程呢?
>>即当主线程执行完毕后,所有的子线程也被关闭(无论子线程是否执行完成)。默认是不设置守护线程的。
但是我们又为什么要用守护线程呢?
>>说的直接,就是为了防止死循环。
>>因为一个死循环如果不手动停止,我们都知道会一直的循环下去,直到资源耗尽。
那么守护线程的用法是什么呢?
>>setDaemon():默认是 False, 需要改成True才能启用。
举个例子:
import threading
from datetime import *
#自定义test函数
def test():
x=0
while (x ==0): #修改成死循环
print(datetime.now())
#自定义thr()函数,来执行多线程
def thr():
threads = []#自定义一个空的数组,用来存放线程组
for i in range(20):#设置循环10次
t = threading.Thread(target=test)
threads.append(t)#把创建的的线程t,装到threads 数组中
t.setDaemon(True) # 设置守护线程
#启动线程
for t in threads:
t.start()
#执行thr()函数进行多并发
if __name__ == "__main__" :
thr()
print("守护线程功能启用,end")http://www.51testing.com/attachments/2021/01/15326825_202101290942123T242.png
注意一点:
setDaemon()必须放在 start()前面才有效果,否则无效果。
守护线程的意义是什么呢?
守护线程的意义在于处理主线程和子线程的关闭工作。
4.阻塞线程
强制程序停止,除了运用守护线程,还可以用到 阻塞线程,如果说前者是强硬派,那么后者就属于温柔派。那么我们再来看看阻塞线程。
阻塞线程:通过子线程 join()方法来阻塞线程,让主线程等待子线程完成之后再往下执行,等主线程执行完毕后在挂你吧所有子线程。
举个例子:
import threading
from datetime import *
def test():
x =0
while(x ==0):
print(datetime.now())
def thr():
threads = []
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=test)
threads.append(t)
t.setDaemon(True)
for t inthreads:
t.start()
for t in threads:
t.join()
if __name__ == "__main__":
thr()
print("阻塞线程功能启动,end")这段代码,是不是让你有一种想喝(灭)水(火)的冲动?? 那就对了,因为不能停止吗~ ~ ~ ~
那,这和什么都不设置不是一样???
莫着急,其实还是有一点区别的:
>>什么都不设置的情况下主线程是执行完的,仅等待子线程执行完,所以会打印end信息。
>>而两个都设置的情况下,主线程会因为等待子线程结束而不往下执行,主线程无法执行完成,所以也就是无法关闭子线程,不会打印end信息。
对于死循环这种情况,可以在join()设置timeout来控制。
即,我们来设置个2秒钟。
for t in threads:
t.join(2)但是你执行之后,会发现,为啥不是2秒停止,而是20秒才停止,是因为我们执行了10个线程, 而每个线程执行2秒,故10个线程timeout时间就是20秒。 是不是不太讲究,哎~~没办法,就顺了吧!!
那么阻塞线程的意义是啥呢?
>>阻塞线程的意义在于控制子线程与主线程的执行顺序!
5.并发测试框架
最后,来up一个并发测试框架,算是今天学习的一个完美的收尾。
没有什么好说的,直接上代码。
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
@ auth : carl_DJ
@ time : 2020-6-8
"""
import threading
from datetime import *
#自定义全局变量需要的线程数,20
thread_num = 20
#自定义全局变量每个线程需要循环的数量,10
one_work_num = 10
#自定义函数test()
def test():
#编写测试代码
now = datetime.now()
print("打印时间戳:",now)
#设置死循环
#x =0
#while (x ==1):
# print("打印时间戳:",now)
def working():
# 引用全局变量
global one_work_num
#嵌套执行指定循环次数的 test()函数
for i in range(0,one_work_num):
test()
#自定义thr()函数,来执行多线程
def thr():
#自定义一个空的数组,用来存放线程组
threads = []
#设置循环次数为thread_num
for i inrange(thread_num):
#将working()函数放入到线程中
t =threading.Thread(target=working,name="T" + str(i))
#设置守护线程
t.setDaemon(True)
threads.append(t)
#启动线程并执行
for t in threads:
t.start()
#设置阻塞线程
for t inthreads:
t.join(2)
if __name__ == "__main__":
thr()
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