Python多线程以及多线程中join()的使用方法示例

2024-04-02 19:55

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Python多线程与多进程中join()方法的效果是相同的。

下面仅以多线程为例：

首先需要明确几个概念：

知识点一：

当一个进程启动之后，会默认产生一个主线程，因为线程是程序执行流的最小单元，当设置多线程时，主线程会创建多个子线程，在python中，默认情况下（其实就是setDaemon(False)），主线程执行完自己的任务以后，就退出了，此时子线程会继续执行自己的任务，直到自己的任务结束，

见下面例子一。

知识点二：

当我们使用setDaemon(True)方法，设置子线程为守护线程时，主线程一旦执行结束，则全部线程全部被终止执行，可能出现的情况就是，子线程的任务还没有完全执行结束，就被迫停止，

见下面例子二。

知识点三：

此时join的作用就凸显出来了，join所完成的工作就是线程同步，即主线程任务在设置join函数的地方，进入阻塞状态，一直等待其他的子线程执行结束之后，主线程再开始执行直到终止终止，

例子见下面三。

知识点四：

join有一个timeout参数：

当有设置守护线程时，含义是主线程对于子线程等待timeout的时间将会杀死该子线程，最后退出程序。所以说，如果有10个子线程，全部的等待时间就是每个timeout的累加和。简单的来说，就是给每个子线程一个timeout的时间，让他去执行，时间一到，不管任务有没有完成，直接杀死。
没有设置守护线程时，主线程将会等待timeout的累加和这样的一段时间，时间一到，主线程结束，但是并没有杀死子线程，子线程依然可以继续执行，直到子线程全部结束，程序退出。

一：Python多线程的默认情况


import threading
import time

def run():
    time.sleep(2)
    print('当前线程的名字是： ', threading.current_thread().name)
    time.sleep(2)


if __name__ == '__main__':

    start_time = time.time()

    print('这是主线程：', threading.current_thread().name)
    thread_list = []
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=run)
        thread_list.append(t)

    for t in thread_list:
        t.start()

    print('主线程结束！' , threading.current_thread().name)
    print('一共用时：', time.time()-start_time)

其执行结果如下:

关键：

计时是对主线程计时，主线程结束，计时随之结束，打印出主线程的用时。
主线程的任务完成之后，主线程随之结束，子线程继续执行自己的任务，直到全部的子线程的任务全部结束，程序结束。

二：设置守护线程


import threading
import time

def run():

    time.sleep(2)
    print('当前线程的名字是： ', threading.current_thread().name)
    time.sleep(2)


if __name__ == '__main__':

    start_time = time.time()

    print('这是主线程：', threading.current_thread().name)
    thread_list = []
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=run)
        thread_list.append(t)

    for t in thread_list:
        t.setDaemon(True)
        t.start()

    print('主线程结束了！' , threading.current_thread().name)
    print('一共用时：', time.time()-start_time)

注意：注意请确保setDaemon()在start()之前

其执行结果如下：

关键点：

非常明显的看到，主线程结束以后，子线程还没有来得及执行，整个程序就退出了。

三：join的作用


import threading
import time

def run():

    time.sleep(2)
    print('当前线程的名字是： ', threading.current_thread().name)
    time.sleep(2)


if __name__ == '__main__':

    start_time = time.time()

    print('这是主线程：', threading.current_thread().name)
    thread_list = []
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=run)
        thread_list.append(t)

    for t in thread_list:
        t.setDaemon(True)
        t.start()

    for t in thread_list:
        t.join()

    print('主线程结束了！' , threading.current_thread().name)
    print('一共用时：', time.time()-start_time)

其执行结果如下：

关键点：

可以看到，主线程一直等待全部的子线程结束之后，主线程自身才结束，程序退出。

主程序意外退出的情况

在线程A中使用B.join()表示线程A在调用join()处被阻塞，且要等待线程B的完成才能继续执行


import threading
import time


def child_thread1():
    for i in range(10):
        time.sleep(1)
        print('child_thread1_running...')


def child_thread2():
    for i in range(5):
        time.sleep(1)
        print('child_thread2_running...')


def parent_thread():
    print('parent_thread_running...')
    thread1 = threading.Thread(target=child_thread1)
    thread2 = threading.Thread(target=child_thread2)
    thread1.setDaemon(True)
    thread2.setDaemon(True)
    thread1.start()
    thread2.start()
    thread2.join()
    1/0
    thread1.join()
    print('parent_thread_exit...')


if __name__ == "__main__":
    parent_thread()

输出：

parent_thread_running...
child_thread1_running...
child_thread2_running...
child_thread1_running...
child_thread2_running...
child_thread1_running...
child_thread2_running...
child_thread1_running...
child_thread2_running...
child_thread1_running...
child_thread2_running...
Traceback (most recent call last):
File "E:/test_thread.py", line 31, in <module>
parent_thread()
File "E:/test_thread.py", line 25, in parent_thread
1/0
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero