使用Python threading模块创建多线程程序

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本文将详细介绍如何在Python中利用threading模块创建和管理多线程程序，并通过示例代码演示如何定义和启动线程，以及如何实现线程间的同步。

00:00 - 使用Python threading模块创建多线程程序

定义和启动线程

首先，我们学习了如何定义一个Thread对象，并通过调用其start()方法来启动一个新的线程，同时指定了目标函数及其所需的参数。

import threading
import time

def task(task_id):
    print(f"Task {task_id} started")
    time.sleep(2)
    print(f"Task {task_id} completed")

# 创建线程
thread = threading.Thread(target=task, args=(1,))

# 启动线程
thread.start()

# 等待线程完成
thread.join()

单线程与多线程执行顺序和时间差异

通过示例说明了单线程与多线程执行顺序和时间差异。

import threading
import time

def task(task_id):
    print(f"Task {task_id} started")
    time.sleep(2)
    print(f"Task {task_id} completed")

# 单线程执行
start_time = time.time()
task(1)
task(2)
print(f"Single thread total time: {time.time() - start_time}")

# 多线程执行
start_time = time.time()
threads = []
for i in range(1, 3):
    thread = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    threads.append(thread)
    thread.start()

for thread in threads:
    thread.join()

print(f"Multi-thread total time: {time.time() - start_time}")

04:44 - 实现多线程程序：创建、启动与同步

传递参数、启动线程以及使用join()方法实现线程间的同步

重点讲解了如何传递参数、启动线程以及使用join()方法实现线程间的同步，以确保主线程在所有子线程完成后才继续执行，从而正确计算总耗时。

import threading
import time

def task(task_id, duration):
    print(f"Task {task_id} started")
    time.sleep(duration)
    print(f"Task {task_id} completed")

# 创建并启动多个线程
threads = []
for i in range(1, 4):
    thread = threading.Thread(target=task, args=(i, i))
    threads.append(thread)
    thread.start()

# 使用join()方法同步线程
for thread in threads:
    thread.join()

print("All tasks completed")

09:26 - 使用for循环实现多线程

通过在for循环中创建并启动多个线程

通过在for循环中创建并启动多个线程，将它们添加到一个任务列表中，并使用join方法确保所有线程完成后继续执行下一条指令，实现了多线程的同时运行但总执行时间不变的效果。

import threading
import time

def task(task_id):
    print(f"Task {task_id} started")
    time.sleep(2)
    print(f"Task {task_id} completed")

# 创建并启动多个线程
threads = []
for i in range(1, 6):
    thread = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    threads.append(thread)
    thread.start()

# 使用join()方法同步线程
for thread in threads:
    thread.join()

print("All tasks completed")

通过这些示例代码，您可以更好地理解如何在Python中使用threading模块创建和管理多线程程序，以及如何实现线程间的同步，从而提高程序的执行效率。