Python中的多线程编程函数threading库介绍

Python的线程模块为thread，但是thread模块的功能比较有限，不支持守护线程及线程间的通讯，为了弥补这些不足，Python引入了threading模块，threading模块是用来实现多线程编程的。

threading模块提供了线程相关的对象，包括线程类、锁、信号等，可以简化Python中的多线程编程。下面，我们将介绍一些常用的threading库函数。

## threading.Thread

threading.Thread类是Python中实现多线程的主要类，它可以派生出线程的实例，每个实例对应一个线程。利用threading.Thread创建线程的基本方式如下：

t = threading.Thread(target=function, args=(), kwargs={})
t.start()

这里的function就是线程要执行的函数，args是要传递给函数的参数列表，kwargs是要传递给函数的关键字参数。当调用t.start()时，Python会启动一个新线程执行function函数。

## threading.Lock

Python中提供了线程锁Lock，用于控制多个线程对共享资源的访问。多个线程之间可能会同时对共享资源进行读写操作，此时就需要用到Lock进行同步控制，保证共享资源的安全。

下面是Lock的基本使用方式：

lock = threading.Lock()

lock.acquire()
# critical section
lock.release()

当一个线程调用lock.acquire()时，如果锁被其他线程占用，则该线程会阻塞，直到锁被释放。当该线程获取到锁后，就可以执行共享资源的读写操作。当线程执行完毕后，调用lock.release()释放锁。

## threading.Event

Event是Python中的一个信号机制，可以用来控制多个线程之间的同步。一个Event对象有两种状态，初始状态为False，当调用Event.set()时，将Event的状态设置为True；当调用Event.clear()时，将Event的状态设置为False。

当需要等待某个事件发生时，可以调用Event.wait()来等待。如果Event的状态为False，则wait()会一直阻塞，直到Event的状态为True。

下面是Event的基本使用方式：

event = threading.Event()

# thread 1
event.wait() # 等待事件发生
# do something

# thread 2
# do something
event.set() # 发送事件信号

在上面的代码中，当thread 1调用event.wait()时，如果event的状态为False，则线程会一直阻塞直到event的状态为True。当thread 2执行完毕后调用event.set()时，event的状态变为True，thread 1就会继续执行。

## threading.Timer

threading.Timer类可以用来创建定时任务，可以在指定的时间执行某个函数。Timer类继承自Thread，因此可以在类中调用start()、join()等方法。

下面是Timer的基本使用方式：

def func():
    print("Hello World")

t = threading.Timer(10, func) # 10秒后执行func
t.start()

在上面的代码中，创建了一个10秒后执行的Timer对象t，它要执行的函数是func。当t.start()被调用后，过了10秒后，就会执行func函数。

## threading.Condition

Condition是Python中的条件变量，可以在多个线程之间进行同步。一个Condition对象包含了一个Lock对象和两个Queue对象，一个是等待条件的线程队列，另一个是由它通知的线程队列。

下面是Condition的基本使用方式：

condition = threading.Condition()

# thread 1
with condition:
    condition.wait() # 等待条件发生
    # do something

# thread 2
with condition:
    # do something
    condition.notify() # 发送条件变量通知

当thread 1执行condition.wait()时，如果条件没有满足，则导致线程等待，直到条件满足为止。当thread 2执行condition.notify()时，则会通知那些正在等待的线程进行处理。

总结

本文对Python中的多线程编程函数threading库进行了介绍，介绍了常用的Thread、Lock、Event、Timer和Condition等函数，希望能够帮助大家更好地理解Python中的多线程编程。