模块介绍
threading
库是 Python 标准库的一部分,专门用于并发编程。与_thread
库相比,threading
库提供了更高级别的接口,从而使得多线程编程变得更为简便易用。通过这个库,开发者可以创建和管理多个线程,从而让多个任务可以并发执行。threading
库在 Python 3 中已经集成,不需要额外安装。
应用场景
threading
库主要用于需要并发执行多个操作的场景中。例如:
- I/O 密集型任务:如文件读写、网络请求等操作。
- 提升应用响应速度:通过在后台运行非阻塞操作来确保主线程的响应速度。
- 数据处理任务:多个线程并行处理数据,提高处理效率。
安装说明
threading
库是 Python 标准库的一部分,无需额外安装。只需要确保使用 Python 3 版本即可。
用法举例
示例 1:简单线程创建与启动
这个例子展示了如何创建和启动一个简单的线程来执行某个功能。
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| import threading import time
def print_numbers(): for i in range(5): print(f"Number: {i}") time.sleep(1)
thread = threading.Thread(target=print_numbers) thread.start()
for i in range(5, 10): print(f"Main Thread Number: {i}") time.sleep(1)
thread.join() print("子线程执行完成")
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示例 2:使用线程同步(锁)解决数据竞争问题
这个例子展示了如何使用 threading.Lock
来确保对共享资源的安全访问。
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| import threading import time
class SharedCounter: def __init__(self): self.counter = 0 self.lock = threading.Lock()
def increment(self): with self.lock: self.counter += 1 print(f"Counter: {self.counter}") time.sleep(0.5)
counter = SharedCounter()
def worker(): for _ in range(5): counter.increment()
threads = [] for i in range(2): thread = threading.Thread(target=worker) threads.append(thread) thread.start()
for thread in threads: thread.join() print("所有线程执行完成")
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示例 3:线程间通信(使用 Queue)
这个例子展示了如何使用 queue.Queue
实现线程间的安全通信。
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| import threading import queue import time
def producer(q): for i in range(5): item = f"item {i}" q.put(item) print(f"Produced {item}") time.sleep(1)
def consumer(q): while True: item = q.get() if item is None: break print(f"Consumed {item}") q.task_done() time.sleep(1)
q = queue.Queue()
producer_thread = threading.Thread(target=producer, args=(q,)) consumer_thread = threading.Thread(target=consumer, args=(q,))
producer_thread.start() consumer_thread.start()
producer_thread.join()
q.put(None) q.join() consumer_thread.join() print("生产消费者模式执行完成")
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