多线程

一多线程的创建（t利用hreading模块）

import threading
import time
def loop_thread():
print '%s is running ' % threading.current_thread().name
print '%s is end' % threading.current_thread().name

print '%s is running' % threading.current_thread().name
for i in range(5):
t = threading.Thread(target=loop_thread)
t.start()
t.join()
print '%s is end' % threading.current_thread().name


结果如图：



二线程锁Lock

多线程和多进程最大的不同在于多进程中，对于同一个变量，每个进程都会拷贝一份到自己的进程里面操作。不会相互影响。而多线程中，多线程共享所有变量，如果多线程同时修改一个变量，可能导致结果错乱。

例如：

import threading
balance = 0
def run_thread(n):
for i in range(1000):
change(n)
def change(n):
global balance
balance +=n
balance -=n

if __name__=='__main__':
print '%s is running' % threading.current_thread().name
t1 = threading.Thread(target=run_thread,args=(8,))
t2 = threading.Thread(target=run_thread,args=(5,))
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print '%s is end' % threading.current_thread().name
print balance

运行3次的结果：
每次都不一样。。。。结果错乱了。



我们定义了一个共享变量balance，初始值为0，并且启动两个线程，先存后取，理论上结果应该为0，但是，由于线程的调度是由操作系统决定的，当t1、t2交替执行时，只要循环次数足够多，balance的结果就不一定是0了。

原因是因为高级语言的一条语句在CPU执行时是若干条语句，即使一个简单的计算：

balance = balance + n

也分两步：

计算balance + n，存入临时变量中；

将临时变量的值赋给balance。

也就是可以看成：

x = balance + n

balance = x

由于x是局部变量，两个线程各自都有自己的x，当代码正常执行时：

初始值 balance = 0

t1: x1 = balance + 5 # x1 = 0 + 5 = 5

t1: balance = x1     # balance = 5

t1: x1 = balance - 5 # x1 = 5 - 5 = 0

t1: balance = x1     # balance = 0

t2: x2 = balance + 8 # x2 = 0 + 8 = 8

t2: balance = x2     # balance = 8

t2: x2 = balance - 8 # x2 = 8 - 8 = 0

t2: balance = x2     # balance = 0

结果 balance = 0

但是t1和t2是交替运行的，如果操作系统以下面的顺序执行t1、t2：

初始值 balance = 0

t1: x1 = balance + 5  # x1 = 0 + 5 = 5

t2: x2 = balance + 8  # x2 = 0 + 8 = 8

t2: balance = x2      # balance = 8

t1: balance = x1      # balance = 5

t1: x1 = balance - 5  # x1 = 5 - 5 = 0

t1: balance = x1      # balance = 0

t2: x2 = balance - 5  # x2 = 0 - 5 = -5

t2: balance = x2      # balance = -5

结果 balance = -5

究其原因，是因为修改balance需要多条语句，而执行这几条语句时，线程可能中断，从而导致多个线程把同一个对象的内容改乱了。

两个线程同时一存一取，就可能导致余额不对，你肯定不希望你的银行存款莫名其妙地变成了负数，所以，我们必须确保一个线程在修改balance的时候，别的线程一定不能改。

如果我们要确保balance计算正确，就要给change()上一把锁，当某个线程开始执行change()时，我们说，该线程因为获得了锁，因此其他线程不能同时执行change()，只能等待，直到锁被释放后，获得该锁以后才能改。由于锁只有一个，无论多少线程，同一时刻最多只有一个线程持有该锁，所以，不会造成修改的冲突。创建一个锁就是通过threading.Lock()来实现

import threading
lock = threading.Lock()
balance = 0
def run_thread(n):
for i in range(1000):
lock.acquire()
try:
change(n)
finally:
lock.release()
def change(n):
global balance
balance +=n
balance -=n

if __name__=='__main__':
print '%s is running' % threading.current_thread().name
t1 = threading.Thread(target=run_thread,args=(8,))
t2 = threading.Thread(target=run_thread,args=(5,))
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print '%s is end' % threading.current_thread().name
print balance


运行三次的结果都一样是0



三额外扩展：

Python解释器由于设计时有GIL全局锁，导致了多线程无法利用多核。多线程的并发在Python中就是一个美丽的梦。