Python 创建线程

在 Python 中创建线程涉及在程序内启动一个独立的执行流，使得多个操作能够并发运行。这对于同时执行任务特别有用，比如并行处理各种 I/O 操作。

Python 提供了多种创建和管理线程的方式。

使用 threading 模块创建线程通常被推荐，因为它提供了更高层次的接口和附加功能。

另一方面，_thread 模块提供了一个更简单、更低级别的创建和管理线程的方法，这对于简单的、低开销的线程任务非常有用。

在本教程中，您将学习使用不同方法在 Python 中创建线程的基础知识。我们将覆盖使用函数创建线程、扩展 threading 模块中的 Thread 类，以及使用 _thread 模块。

使用函数创建线程

您可以使用 threading 模块中的 Thread 类来创建线程。在这种方法中，您只需将一个函数传递给 Thread 对象即可创建一个线程。下面是启动新线程的步骤：

定义一个您希望线程执行的函数。
使用 Thread 类创建一个 Thread 对象，并传入目标函数及其参数。
调用 Thread 对象上的 start 方法以开始执行。
可选地，调用 join 方法以等待线程完成后再继续。

示例

下面的示例演示了如何使用线程在 Python 中并发执行。它创建并启动了多个线程，这些线程通过在 Thread 类内指定用户定义的函数作为目标来并发执行不同的任务。

from threading import Thread

def addition_of_numbers(x, y):
   result = x + y
   print('Addition of {} + {} = {}'.format(x, y, result))

def cube_number(i):
   result = i ** 3
   print('Cube of {} = {}'.format(i, result))

def basic_function():
   print("Basic function is running concurrently...")

Thread(target=addition_of_numbers, args=(2, 4)).start()  
Thread(target=cube_number, args=(4,)).start() 
Thread(target=basic_function).start()

执行上述程序后，将会产生如下结果：

Addition of 2 + 4 = 6
Cube of 4 = 64
Basic function is running concurrently...

通过扩展 `Thread` 类创建线程

另一种创建线程的方法是通过扩展 Thread 类。这种方法涉及到定义一个新的类继承自 Thread 并覆盖其 __init__ 和 run 方法。下面是启动新线程的步骤：

定义一个 Thread 类的新子类。
覆盖 __init__ 方法以添加额外的参数。
覆盖 run 方法以实现线程的行为。

示例

下面的示例演示了如何使用一个扩展自 threading.Thread 类的自定义 MyThread 类在 Python 中创建和管理多个线程。

import threading
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):
   def __init__(self, threadID, name, counter):
      threading.Thread.__init__(self)
      self.threadID = threadID
      self.name = name
      self.counter = counter
   def run(self):
      print ("Starting " + self.name)
      print_time(self.name, 5, self.counter)
      print ("Exiting " + self.name)

def print_time(threadName, counter, delay):
   while counter:
      if exitFlag:
         threadName.exit()
      time.sleep(delay)
      print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
      counter -= 1

# 创建新的线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 启动新线程
thread1.start()
thread2.start()
print ("Exiting Main Thread")

执行上述代码后，将会产生如下结果：

Starting Thread-1
Starting Thread-2
Exiting Main Thread
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:10 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:11 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:11 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:12 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:13 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:13 2024
Thread-1: Mon Jun 24 16:38:14 2024
Exiting Thread-1
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:15 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:17 2024
Thread-2: Mon Jun 24 16:38:19 2024
Exiting Thread-2

使用 `start_new_thread()` 函数创建线程

_thread 模块中的 start_new_thread() 函数用于在运行的程序中创建一个新线程。这个模块提供了一种低级别的线程方法。它更简单，但没有 threading 模块提供的某些高级特性。

下面是 _thread.start_new_thread() 函数的语法：

_thread.start_new_thread ( function, args[, kwargs] )

这个函数启动一个新的线程并返回它的标识符。函数参数指定了新线程将要执行的函数。任何所需参数都可以通过 args 和 kwargs 传递。

示例

import _thread
import time

# 定义一个线程使用的函数
def thread_task( threadName, delay):
   for count in range(1, 6):
      time.sleep(delay)
      print ("Thread name: {} Count: {}".format ( threadName, count ))

# 创建两个线程如下
try:
    _thread.start_new_thread( thread_task, ("Thread-1", 2, ) )
    _thread.start_new_thread( thread_task, ("Thread-2", 4, ) )
except:
   print ("Error: 无法启动线程")

while True:
   pass
   
thread_task("test", 0.3)

它将产生如下输出：

Thread name: Thread-1 Count: 1
Thread name: Thread-2 Count: 1
Thread name: Thread-1 Count: 2
Thread name: Thread-1 Count: 3
Thread name: Thread-2 Count: 2
Thread name: Thread-1 Count: 4
Thread name: Thread-1 Count: 5
Thread name: Thread-2 Count: 3
Thread name: Thread-2 Count: 4
Thread name: Thread-2 Count: 5
Traceback (most recent call last):
 File "C:\Users\user\example.py", line 17, in <module>
  while True:
KeyboardInterrupt

程序进入无限循环。您需要按下 Ctrl-C 来停止。