Python threading

郁金香

现翻译了python3.5中threading模块中的部分类，关于锁以及后续的一些类会逐步更新（更新在本篇文章中），有不准确的地方，还望大家指出。

threading模块提供以下方法：

• threading.active_count()返回存活的Thead对象数量。返回的数量与threading.enumerate()返回的列表长度相等。
• threading.current_thread() 返回当前进程，对应调用者的控制线程。如果调用者没有通过threading模块创建控制线程，那么将会返回一个带着受限功能的虚拟线程对象。(if the caller's thread of control was not created through the threading module, a dummy thread object with limited functionality is returned)
• threading.get_ident
• threading.enumerate返回当前存活线程列表，这个列表中包括守护进程，和current_thread()创建的虚拟线程(dummy thread)，和主线程。它排除了终端线程，以及当前未开始的线程线程线程(dummy thread)，和主线程。它排除了终端线程，以及当前未开始的线程
• threading.main_thread()返回主线程对象，通常来讲，主线程是python解释器的启动线程。
• threading.settrace(func)对所有从threading模块启动的线程设置跟踪函数。在run()方法被调用前，对每个线程设置跟踪函数(func)将会传递给sys.settrace()。
• threading.setprofile(func)对所有从threading模块启动的线程设置简介函数（profile function）。在run()方法被调用前，对每个县城设置跟踪函数(func)将会传递给set.setprofile()。
• threading.stack_size([size])当新的线程创建时，返回线程栈大小。
• thrading.TIMEOUT_MAX对于功能锁方法(Lock.acquire(),RLock.acquire(),Condition.wait(),e)，允许设置timeout的最大值。设置超过大此值的timeout将会引起OverflowError。

Thread Objects

Thread类代表一个分离的控制线程活动，有两种方法设置活动：传递给一个可调用的对象给构造函数，或者继承子类从写run()方法，在子类中除了构造器其他的方法都不应该被重写，换句话说在子类中只能重写__init__()和run()方法。

一但线程实例被创建，通过调用线程实例的start()方法创建活动。他将在一个分离的线程控制器中运行run()方法。

一点线程活动被激活，线程被认为是'alive'。他将会在run()方法终止或者引起未处理的异常时被认为不'alive'，is_alive()方法将会检测线程是否存活。

其他的线程可以调用线程的join()方法，这个方法会阻塞调用线程，直到所有调用join()方法的线程终止。

每个线程都有一个名字。name可以传递给构造器，或者在 name attribute 中更改。

线程可以被标记为守护线程，这个标记的意义是只有守护进程存在时，整个python程序才存在。在创建线程时这个值被初始化。这个标记可以通过daemon属性或者daemon构造参数创建。

Note: 守护线程可以被突然终止。他们的资源(例如文件，交换数据)可能不会正常释放。如果你希望资源被正常释放(stop gracefully)，不要让他们成为守护线程 并且 使用合适的信号机制 例如Event

class threading.Thread(group=None,target=None,name=None,args=(),kwargs={},*,daemon=None)
这个够造器应该永远使用关键字参数调用：

group 应该为None;为了当ThreadGroup类实施时，作为保留关键字扩展。

target 是该是一个可调用的对象可以被run方法调用。默认为None,意味着没有东西被调用。

name 是一个线程的名字，默认情况下，这个独一无二的名字是"Thread-N"这样的结构，其中N是一个十进制数

args是一个对应target调用的元组(目标函数的参数)，初始化为()

kwargs 是一对应target调用的关键字字典(目标函数的参数关键字字典)，初始化为{}

方法：

start 开启活动线程
当同样的线程多次调用call方法，将会引起RuntimeError。

run 代表线程的活动，在子类中可以重写run方法，也可以做为target参数传入

join(timeout=None) 等待直到线程终止，阻塞调用线程直到调用join方法的线程结束（正常结束，或者抛出未处理异常或者timeout 参数满足）
当传入非None的timeout参数时，他应该是一个浮点数，标记操作的秒数。join()通常的返回值为None,你应该调用is_alive（）在join方法满足timeout参数检测线程是否存活。
join在timeout参数设置时，在满足timeout，调用线程(就是你创建线程的线程)将不会再被阻塞，当调用线程执行完毕，会返回线程继续执行，直到线程结束。

name标记目的的字符串

getName()/setName()老的设置API

is_alive返回当前线程是否存活

daemon一个布尔值。标记这个线程是否为守护线程。必须在start（）方法调用前设置，否则会引起RuntimeError。它的初始值继承自调用创建线程。如果主线程不是守护线程，因此在所有在主线程中创建的线程默认值为 deamon = False
isDaemon()/setDaemon()老的设置API

CPython实现细节：在Cpython，由于全局解释器锁(Global interpreter Lock GIL)，每次只能有一个线程可以 执行Python 代码(即使某些以效率为导向的库(performance-oriented libraries)可能克服这些限制)。如果你希望你的应用更好的利用电脑的多核资源。建议你使用multiprocessing 或者concurrent.futurres.ProcessPollExector模块。然而多线程仍然是适当的模块，当你使用多IO并行任务时(multiple I/O - bound tasks simultaneously)。

Lock Object（锁模块）

一个原始锁是一种原始的同步方法，当上锁时，不会被特殊线程获取(that is not owned by particular thread when locked)，在python中，它是目前最第级别的原始同步方法，通过_thread线程扩展模块实现。

一个原始锁在'locked'或者'unlocked'状态切换，在创建时处于unlocked 状态，它有两个基础方法，acquire()和release()。 当锁的现在状态是unlock时，acquire()方法改变锁的状态，并且立即返回。当锁的现在状态是locked，acquire()方法被阻塞（也就是是你申请锁会被阻塞），直到在另一个线程release()方法被调用 ，将锁的状态变为unlock状态，此时刚才的acquire()方法被释放，并且又将锁的状态变为locked然后返回。release()方法应该仅仅在锁处于locked的状态时被调用；它将锁的状态改为unlock状态并且立即返回。如果试图释放一个unlock状态的锁，一个RuntimeError将会被触发。

Locks 也支持context management protocol(本人未研究，哈哈)

当超过一个线程调用acquire()方法被阻塞，等待锁状态变为unlock状态。而当锁调用release方法将锁状态变为unlock状态，仅有其中一个线程会获得锁。whick one of the waiting threads proceeds is not define,and may vary across implementations。

class threading.Lock
这个类实现原始锁对象，一旦一个县城获得锁，其余想获得锁的线程将被阻塞。直到锁再次被释放，任何线程都可能释放它。

acquire(blocking=True,timeout=-1)
获取一个锁，处于阻塞状态 或者未处于阻塞状态。

当调用此方法并将blocking参数设置为True(默认)，将阻塞该线程直到锁状态变为unlock状态，然后将锁再次设置为lock状态，并且返回True

当调用此方法并将blocking参数设置为False，不阻塞。如果调用acquire（blocking = True）的方法将会被阻塞，那么调用acquire(blocking= False)将不会阻塞，并且立即返回False了；相反的，将锁设置为lock状态，并且返回 True

当调用此方法并且将浮点型 timeout 参数设置为正值，如果锁一直未被获取，将会至之多阻塞到 timeout 参数设置的时间秒数。timeout 参数设置为-1 （默认值） 表示将无限期等待。在blocking 参数设置为false 时 ，不允许设置 timeout参数 。然后如果成功获得锁，返回True,否则返回False。

releas() 释放一个锁，这个函数可以在任何线程中被调用，不仅仅在acquire方法获得锁的线程中。

当锁的状态为'locked'，重新设置他为unlock状态。并且返回。

当在一个未被锁的锁上调用此方法，将会引起RuntimeError。
这个方法没有返回值。