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多线程——thread的基本使用

博主： alone
发布时间：2020-04-11T13:20:54Z
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## 一、多任务介绍及Thread的基本使用
  什么叫多任务呢？ 简单地说，就是操作系统可以同时运行多个任务，有些事情是需要同时实现的，比如一边唱歌，一边跳舞，这就是多任务。
  这里我们举个例子。
  首先，按照传统的方式，分别创建一个唱歌和跳舞的方法，在让他们分别每隔1s打印响应的log。
```python
import time

def sing():
    for i in range(4):
        print("------唱歌：天下-------")
        time.sleep(1)

def dance():
    for i in range(4):
        print("------跳舞----------")
        time.sleep(1)

def main():
    sing()
    dance()
if __name__ == '__main__':
        main()
```
从输出结果我们可以看到，
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200318191356651.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjEzNzcwMQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
他是先运行完`sing()`方法，再运行`dance()`方法，这就导致了整个程序的运行时间为10s，这已经违背了我们的意图。
这里就需要是用一个python自带的库，叫**threading**库可以很方便的解决多任务同时发生的需求，实例如下：
```python 
import time
import threading
def sing():
    for i in range(4):
        print("------唱歌：天下-------")
        time.sleep(1)

def dance():
    for i in range(4):
        print("------跳舞----------")
        time.sleep(1)

def main():
    t1 = threading.Thread(target=sing)
    t2 = threading.Thread(target=dance)
    t1.start()
    t2.start()
if __name__ == '__main__':
        main()
```
  从输出结果可以看到![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200318191931539.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjEzNzcwMQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
  他每次运行的时候，会一次性运行两个方法，这就是多任务——**线程**的目的。

1. 现在，多核CPU已经非常普及了，但是单核CPU是怎么执行多任务的呢？答案就是：操作系统轮流让各个任务交替执行，任务1执行0.01s，任务2执行0.01s，任务3执行0.01s······这样反复执行下去，表面上看，每个任务都是交替执行的，但是由于CPU的执行速度实在太快了，我们感觉就像是多任务在同时执行一样，这个被称作**并发**：假的多任务。
  
 2. **并行**：真的多任务，真正的并行执行多任务只能在多核CPU上实现，但是，由于任务数量远远多于CPU的核心数量，所以，操作系统也会西东吧多任务轮流调度到每个核心上执行。
 3. 大部分都是并发。因为电脑上同时运行的任务数一般都是大于你的电脑核数的（现在基本是4核）

## 二、Thread创建线程，完成多任务
	python的`thread`模块是比较底层的模块，python的`threading`是对thread进行包装的，可以更加方便的被使用。
#### 1、使用threading模块
##### 单线程执行
```python
import time

def saySorry():
    print("亲爱的，我错了，我能吃饭了吗？")
    time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    for i in range(5):
        saySorry()
```

##### 多线程执行
```python 
import threading
import time

def saySorry():
    print("亲爱的，我错了，我能吃饭了吗？")
    time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=saySorry)
        t.start() #启动线程，即让线程开始执行
```
**说明**

1. 可以明显看出使用了多线程并发的操作，花费时间要短很多
 2. 当调用start()时，才会真正的创建线程，并且开始执行
3. 主线程会等待所有子线程结束后才结束
## 3、查看线程数

```python
import threading
import time

def test1():
    for i in range(5):
        print('-----test1-------%d' % i)
        time.sleep(1)
    # 如果创建Thread是执行的函数运行结束，那就意味着，这个子线程结束了

def test2():
    for i in range(6):
        print('-----test2-------%d' % i)
        time.sleep(1)

def main():
    t1 = threading.Thread(target=test1)
    t2 = threading.Thread(target=test2)

t1.start()
    t2.start()
    while True:
        print(threading.enumerate())
        if len(threading.enumerate()) <= 1:
            break
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    main()
```
这里我们使用`sleep`来确保打印当前线程的主线程和两个子线程能够交替执行，而不是一个线程执行完毕，再打开另一个线程。
运行结果：
```python
-----test1-------0
-----test2-------0
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>, <Thread(Thread-1, started 30448)>, <Thread(Thread-2, started 32508)>]
-----test1-------1
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>, <Thread(Thread-1, started 30448)>, <Thread(Thread-2, started 32508)>]
-----test2-------1
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>, <Thread(Thread-1, started 30448)>, <Thread(Thread-2, started 32508)>]
-----test1-------2
-----test2-------2
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>, <Thread(Thread-1, started 30448)>, <Thread(Thread-2, started 32508)>]
-----test2-------3
-----test1-------3
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>, <Thread(Thread-1, started 30448)>, <Thread(Thread-2, started 32508)>]
-----test2-------4
-----test1-------4
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>, <Thread(Thread-1, started 30448)>, <Thread(Thread-2, started 32508)>]
-----test2-------5
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>, <Thread(Thread-2, started 32508)>]
[<_MainThread(MainThread, started 28972)>]
```
可以看到，刚开始的时候，是一个主线程（打印当前线程数），两个子线程（分别是两个test函数），随着程序的执行，当其中一个子线程执行完毕的时候，线程数就剩余两个了。
并且当两个子线程结束后，程序内只剩余一个主线程。

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