多线程是程序有效利用硬件资源和批量执行任务的必然选择， Python 也支持多线程特性。通过本文带大家了解多线程的基本使用以及特性，另外介绍一下线程池的相关内容。

创建线程

Python 中使用 threading 模块来实现多线程功能，它可以实现同一进程中运行多个线程。有以下两种方式创建线程

方式一： 主线程中获取 Thread 对象

import time
from threading import Thread

def func(arg):
    time.sleep(2)
    print(f"子线程执行: {arg}")

if __name__ == '__main__':
# 创建子线程
t = Thread(target=func, args=(100,)) 
t.start()
print("主线程开始执行")

程序执行效果如下

从图中可以看到， 在执行子线程的任务时， 虽然 func 中睡眠了 2 秒，但是并没有阻塞主线程的执行，同样主线程执行完成后，也没有中断子线程的任务。

方式二： 创建自定义类， 继承 Thread，并重写 run 方法

import time
from threading import Thread

class MyThread(Thread):
    def __init__(self):
        # 必须初始化
        Thread.__init__(self)
    # 重写run方法，执行相关逻辑
    def run(self):
        time.sleep(2)
        print("子线程开始执行")

if __name__ == '__main__':
    print("主线程开始")
    t = MyThread()
    t.start()
    print("主线程结束")

程序执行效果如下

执行效果同第一个， 该方式写法与 Java 语言相似

通过以上代码， 可以总结出如何创建和使用线程

1. 先导入 Thread： from threading import Thread

2. 实例化 Thread 对象， 并给定要执行的任务 target

3. 调用 start 方法， 启动线程

守护线程

守护线程是是一种特殊的线程， 它会在主线程结束的时候将子线程中断，可以选择是否等待子线程执行结束。(守护线程的名字很容易让人认为是守护子线程运行, 本人认为这是名字翻译导致, 其实可以理解为是否伴随主线程的意思)

import time
from threading import Thread

def worker():
    while True:
    print('子线程执行...')
    time.sleep(1)

# 创建守护线程, daemon为True, 则为守护线程
t = Thread(target=worker, daemon=True)
t.start()
print('主线程开始')
time.sleep(5)
print('主线程结束')

以下两图展示了守护线程和非守护线程的运行区别

可以看到守护线程随着主线程结束而结束

可以看到非守护线程, 当主线程结束时, 子线程任然在继续运行

线程池

通过上边的代码，我们发现每次运行任务都需要手动去创建线程， 而且线程启用和销毁都伴随着任务的开始和结束。当有大量的任务时就会很不方便，因此引入了线程池的概念，将线程池化，我们只需要初始化线程池大小，给线程池任务就行，这样可以提高多线程程序的性能和可维护性。

Python 中使用concurrent.futures 模块实现线程池

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
import time

def func(arg):
    time.sleep(1)
    print(f"子线程执行: {arg}")

if __name__ == '__main__':
    print("主线程开始")
# 初始化有10个线程的线程池
    with ThreadPoolExecutor(10) as pools:
        pools.submit(func, "0")
        pools.submit(func, "1")
    print("主线程结束")

submit(fn, *args, **kwargs)： 将 fn 函数提交给线程池。args 代表传给 fn 函数的参数，kwargs 代表以关键字参数的形式为 fn 函数传入参数。

shutdown(wait=True)：关闭线程池。关闭之后线程池不再接受新任务，但会将之前提交的任务完成。

注意： 线程池在主线程中执行， 本身属性单线程，因此不管在子线程任务中，或在线程池方法中（比如调用 shutdown 方法），都需要设置退出的条件，否则线程会一直运行下去。影响机器的运行效率

#挑战30天在头条写日记#