多線程類似于同時(shí)執(zhí)行多個(gè)不同程序斯入，多線程運(yùn)行有如下優(yōu)點(diǎn)：

• 使用線程可以把占據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的程序中的任務(wù)放到后臺(tái)去處理盾致。
• 用戶界面可以更加吸引人痹愚，這樣比如用戶點(diǎn)擊了一個(gè)按鈕去觸發(fā)某些事件的處理岩齿，可以彈出一個(gè)進(jìn)度條來(lái)顯示處理的進(jìn)度
• 程序的運(yùn)行速度可能加快
• 在一些等待的任務(wù)實(shí)現(xiàn)上如用戶輸入呛哟、文件讀寫和網(wǎng)絡(luò)收發(fā)數(shù)據(jù)等，線程就比較有用了胸梆。在這種情況下我們可以釋放一些珍貴的資源如內(nèi)存占用等等敦捧。

線程在執(zhí)行過(guò)程中與進(jìn)程還是有區(qū)別的须板。每個(gè)獨(dú)立的線程有一個(gè)程序運(yùn)行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口兢卵。但是線程不能夠獨(dú)立執(zhí)行习瑰，必須依存在應(yīng)用程序中，由應(yīng)用程序提供多個(gè)線程執(zhí)行控制秽荤。
每個(gè)線程都有他自己的一組CPU寄存器甜奄，稱為線程的上下文，該上下文反映了線程上次運(yùn)行該線程的CPU寄存器的狀態(tài)窃款。
指令指針和堆棧指針寄存器是線程上下文中兩個(gè)最重要的寄存器课兄，線程總是在進(jìn)程得到上下文中運(yùn)行的，這些地址都用于標(biāo)志擁有線程的進(jìn)程地址空間中的內(nèi)存晨继。

• 線程可以被搶占（中斷）烟阐。
• 在其他線程正在運(yùn)行時(shí)紊扬，線程可以暫時(shí)擱置（也稱為睡眠） -- 這就是線程的退讓。

線程可以分為:

• 內(nèi)核線程：由操作系統(tǒng)內(nèi)核創(chuàng)建和撤銷扩淀。
• 用戶線程：不需要內(nèi)核支持而在用戶程序中實(shí)現(xiàn)的線程。

Python3 線程中常用的兩個(gè)模塊為：

• _thread
• threading(推薦使用)

thread 模塊已被廢棄啤挎。用戶可以使用 threading 模塊代替驻谆。所以庆聘，在 Python3 中不能再使用"thread" 模塊。為了兼容性伙判，Python3 將 thread 重命名為 "_thread"象对。

開(kāi)始學(xué)習(xí)Python線程

Python中使用線程有兩種方式：函數(shù)或者用類來(lái)包裝線程對(duì)象。
函數(shù)式：調(diào)用_thread模塊中的start_new_thread()函數(shù)來(lái)產(chǎn)生新線程宴抚。語(yǔ)法如下:

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

參數(shù)說(shuō)明:

function - 線程函數(shù)。
args - 傳遞給線程函數(shù)的參數(shù),他必須是個(gè)tuple類型冠绢。
kwargs - 可選參數(shù)常潮。

#!/usr/bin/python3

import _thread
import time

# 為線程定義一個(gè)函數(shù)
def print_time( threadName, delay):
   count = 0
   while count < 5:
      time.sleep(delay)
      count += 1
      print ("%s: %s" % ( threadName, time.ctime(time.time()) ))

# 創(chuàng)建兩個(gè)線程
try:
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-1", 2, ) )
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-2", 4, ) )
except:
   print ("Error: 無(wú)法啟動(dòng)線程")

while 1:
   pass

執(zhí)行以上程序輸出結(jié)果如下：

Thread-1:Tue Apr 10 11:17:20 2018
Thread-2:Tue Apr 10 11:17:22 2018
Thread-1:Tue Apr 10 11:17:22 2018
Thread-1:Tue Apr 10 11:17:24 2018
Thread-2:Tue Apr 10 11:17:26 2018
Thread-1:Tue Apr 10 11:17:26 2018
Thread-1:Tue Apr 10 11:17:28 2018
Thread-2:Tue Apr 10 11:17:30 2018
Thread-2:Tue Apr 10 11:17:34 2018
Thread-2:Tue Apr 10 11:17:38 2018

線程的結(jié)束一般依靠線程函數(shù)的自然結(jié)束；也可以在線程函數(shù)中調(diào)用thread.exit()孵户，他拋出SystemExit exception，達(dá)到退出線程的目的检柬。
執(zhí)行以上程后可以按下 ctrl-c to 退出竖配。

線程模塊

Python3 通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) _thread 和 threading 提供對(duì)線程的支持。
_thread 提供了低級(jí)別的、原始的線程以及一個(gè)簡(jiǎn)單的鎖运悲，它相比于 threading 模塊的功能還是比較有限的。
threading 模塊除了包含 _thread 模塊中的所有方法外希停，還提供的其他方法：

• threading.currentThread(): 返回當(dāng)前的線程變量署隘。
• threading.enumerate(): 返回一個(gè)包含正在運(yùn)行的線程的list磁餐。正在運(yùn)行指線程啟動(dòng)后、結(jié)束前诊霹，不包括啟動(dòng)前和終止后的線程。
• threading.activeCount(): 返回正在運(yùn)行的線程數(shù)量伴箩，與len(threading.enumerate())有相同的結(jié)果鄙漏。

除了使用方法外，線程模塊同樣提供了Thread類來(lái)處理線程巩步，Thread類提供了以下方法:

• run(): 用以表示線程活動(dòng)的方法桦踊。
• start():啟動(dòng)線程活動(dòng)。
• join([time]): 等待至線程中止鳄橘。這阻塞調(diào)用線程直至線程的join() 方法被調(diào)用中止-正常退出或者拋出未處理的異常-或者是可選的超時(shí)發(fā)生。
• isAlive(): 返回線程是否活動(dòng)的术徊。
• getName(): 返回線程名鲸湃。
• setName(): 設(shè)置線程名。

使用threading模塊創(chuàng)建線程

我們可以通過(guò)直接從 threading.Thread 繼承創(chuàng)建一個(gè)新的子類笋除，并實(shí)例化后調(diào)用 start() 方法啟動(dòng)新線程炸裆，即它調(diào)用了線程的 run() 方法：

#!/usr/bin/python3

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 ("開(kāi)始線程：" + self.name)
        print_time(self.name, self.counter, 5)
        print ("退出線程：" + self.name)

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

# 創(chuàng)建新線程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 開(kāi)啟新線程
thread1.start()
thread2.start()
thread1.join()
thread2.join()
print ("退出主線程")

以上程序執(zhí)行結(jié)果如下烹看；

開(kāi)始線程：Thread-1
開(kāi)始線程：Thread-2
Thread-1: Wed Apr 11 05:27:38 2018
Thread-2: Wed Apr 11 05:27:39 2018
Thread-1: Wed Apr 11 05:27:39 2018
Thread-1: Wed Apr 11 05:27:40 2018
Thread-2: Wed Apr 11 05:27:41 2018
Thread-1: Wed Apr 11 05:27:41 2018
Thread-1: Wed Apr 11 05:27:42 2018
退出線程：Thread-1
Thread-2: Wed Apr 11 05:27:43 2018
Thread-2: Wed Apr 11 05:27:45 2018
Thread-2: Wed Apr 11 05:27:47 2018
退出線程：Thread-2
退出主線程

線程同步

如果多個(gè)線程共同對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)修改惯殊，則可能出現(xiàn)不可預(yù)料的結(jié)果，為了保證數(shù)據(jù)的正確性土思，需要對(duì)多個(gè)線程進(jìn)行同步己儒。
使用Thread對(duì)象的Lock和Rlock可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的線程同步，這兩個(gè)對(duì)象都有acquire方法和release方法址愿，對(duì)于那些需要每次只允許一個(gè)線程操作的數(shù)據(jù)响谓，可以將其操作放到acquire和release方法之間。如下：
多線程的優(yōu)勢(shì)在于可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)（至少感覺(jué)起來(lái)是這樣）娘纷。但是當(dāng)線程需要共享數(shù)據(jù)時(shí)赖晶，可能存在數(shù)據(jù)不同步的問(wèn)題辐烂。
考慮這樣一種情況：一個(gè)列表里所有元素都是0捂贿，線程"set"從后向前把所有元素改成1，而線程"print"負(fù)責(zé)從前往后讀取列表并打印扣草。
那么颜屠，可能線程"set"開(kāi)始改的時(shí)候，線程"print"便來(lái)打印列表了密浑，輸出就成了一半0一半1粗井，這就是數(shù)據(jù)的不同步。為了避免這種情況呆瞻，引入了鎖的概念径玖。
鎖有兩種狀態(tài)——鎖定和未鎖定颤介。每當(dāng)一個(gè)線程比如"set"要訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)時(shí)滚朵，必須先獲得鎖定；如果已經(jīng)有別的線程比如"print"獲得鎖定了辕近，那么就讓線程"set"暫停移宅，也就是同步阻塞；等到線程"print"訪問(wèn)完畢漏峰，釋放鎖以后浅乔，再讓線程"set"繼續(xù)。
經(jīng)過(guò)這樣的處理席噩，打印列表時(shí)要么全部輸出0，要么全部輸出1班挖，不會(huì)再出現(xiàn)一半0一半1的尷尬場(chǎng)面萧芙。
實(shí)例：

#!/usr/bin/python3

import threading
import time

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 ("開(kāi)啟線程： " + self.name)
        # 獲取鎖，用于線程同步
        threadLock.acquire()
        print_time(self.name, self.counter, 3)
        # 釋放鎖动羽，開(kāi)啟下一個(gè)線程
        threadLock.release()

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

threadLock = threading.Lock()
threads = []

# 創(chuàng)建新線程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 開(kāi)啟新線程
thread1.start()
thread2.start()

# 添加線程到線程列表
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)

# 等待所有線程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("退出主線程")

以上程序執(zhí)行結(jié)果：

開(kāi)始線程: Thread-1
開(kāi)始線程: Thread-2
Thread-1:Tue Apr 10 13:33:23 2018
Thread-1:Tue Apr 10 13:33:24 2018
Thread-1:Tue Apr 10 13:33:25 2018
Thread-2:Tue Apr 10 13:33:27 2018
Thread-2:Tue Apr 10 13:33:29 2018
Thread-2:Tue Apr 10 13:33:31 2018
退出主線程

線程優(yōu)先級(jí)隊(duì)列（ Queue）

Python的Queue模塊中提供了同步的渔期、線程安全的隊(duì)列類疯趟，包括FIFO（先入先出)隊(duì)列Queue，LIFO（后入先出）隊(duì)列LifoQueue倦青，和優(yōu)先級(jí)隊(duì)列PriorityQueue盹舞。這些隊(duì)列都實(shí)現(xiàn)了鎖原語(yǔ)，能夠在多線程中直接使用踢步』裼。可以使用隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)線程間的同步。
Queue模塊中的常用方法:

• Queue.qsize() 返回隊(duì)列的大小
• Queue.empty() 如果隊(duì)列為空玻孟，返回True,反之False
• Queue.full() 如果隊(duì)列滿了地粪，返回True,反之False
• Queue.full 與 maxsize 大小對(duì)應(yīng)
• Queue.get([block[, timeout]])獲取隊(duì)列，timeout等待時(shí)間
• Queue.get_nowait() 相當(dāng)Queue.get(False)
• Queue.put(item) 寫入隊(duì)列玩敏，timeout等待時(shí)間
• Queue.put_nowait(item) 相當(dāng)Queue.put(item, False)
• Queue.task_done() 在完成一項(xiàng)工作之后，-
• Queue.task_done()函數(shù)向任務(wù)已經(jīng)完成的隊(duì)列發(fā)送一個(gè)信號(hào)
• Queue.join() 實(shí)際上意味著等到隊(duì)列為空织阳，再執(zhí)行別的操作

#!/usr/bin/python3

import queue
import threading
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, q):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.q = q
    def run(self):
        print ("開(kāi)啟線程：" + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print ("退出線程：" + self.name)

def process_data(threadName, q):
    while not exitFlag:
        queueLock.acquire()
        if not workQueue.empty():
            data = q.get()
            queueLock.release()
            print ("%s processing %s" % (threadName, data))
        else:
            queueLock.release()
        time.sleep(1)

threadList = ["Thread-1", "Thread-2", "Thread-3"]
nameList = ["One", "Two", "Three", "Four", "Five"]
queueLock = threading.Lock()
workQueue = queue.Queue(10)
threads = []
threadID = 1

# 創(chuàng)建新線程
for tName in threadList:
    thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
    thread.start()
    threads.append(thread)
    threadID += 1

# 填充隊(duì)列
queueLock.acquire()
for word in nameList:
    workQueue.put(word)
queueLock.release()

# 等待隊(duì)列清空
while not workQueue.empty():
    pass

# 通知線程是時(shí)候退出
exitFlag = 1

# 等待所有線程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("退出主線程")

以上程序執(zhí)行結(jié)果：

開(kāi)啟線程：Thread-1
開(kāi)啟線程：Thread-2
開(kāi)啟線程：Thread-3
Thread-3 processing One
Thread-1 processing Two
Thread-2 processing Three
Thread-3 processing Four
Thread-1 processing Five
退出線程：Thread-1
退出線程：Thread-2
退出線程：Thread-3
退出主線程