Python多執行緒程式設計（二）

我在Python多執行緒程式設計（一） 這篇文章中記錄了一下threading模組的常用方法和兩種寫run()函式的方法。這篇文章寫一下自己遇到過的幾個問題，通過例項重新理解下join()函式，以及多執行緒修改全域性變數時的坑。

首先明確下下join()函式的作用：主執行緒A中建立了一個子執行緒B，並且在主執行緒中呼叫B.join()方法。那麼主執行緒就會在呼叫B.join()這個地方等待，直到子執行緒B完成操作或者子執行緒B超時，主執行緒A才可以繼續往下面執行其他語句

1. 每個執行緒操作一個全域性變數進行累加，最後結果應該是什麼？

下面程式碼中用了10個執行緒去執行一個10000 次的for迴圈，以此累加**COUNT **這個全域性變數，我們COUNT值累加後會是10000嗎？或者是其他的值？

指令碼 1.py

[yantao@yantao thread]$ cat 1.py 
#/usr/bin/python
#coding: utf-8

import threading

COUNT = 0

class AddUp(threading.Thread):
    def __init__(self):
        threading.Thread.__init__(self)

    def run(self):
        global COUNT
        for i in xrange(10000):
            COUNT += 1
        print 'Current result: ',COUNT

if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        thread = AddUp()
        thread.start()
        thread.join()
    print 'COUNT: ',COUNT

執行結果如下：

[yantao@yantao thread]$ python 1.py 
Current result:  10000
Current result:  20000
Current result:  30000
Current result:  40000
Current result:  50000
Current result:  60000
Current result:  70000
Current result:  80000
Current result:  90000
Current result:  100000
COUNT:  100000

最後的結果是100000，和“預期”結果相符合。但是，事實並不是這樣的，我們的目的是10個執行緒併發累加得到COUNT的值。1.py 指令碼雖然在主執行緒中又產生了10個執行緒，但實際上這10個執行緒是序列的，並不是並行的！
　　為什麼呢？來分析下產生執行緒的程式碼：

if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        thread = AddUp()
        thread.start()
        thread.join()
    print 'COUNT: ',COUNT

我們觀察到子執行緒thread在start()後，我們在主執行緒中立刻呼叫了thread執行緒的join()函式，以此來阻塞當前執行緒（主執行緒）。那麼我們的主執行緒就會停留在join()函式這裡，直到子執行緒返回結果後，主執行緒才會繼續執行for迴圈產生新的執行緒，但是我們繼續呼叫了新執行緒的join()方法，主執行緒會繼續等待直到新的子執行緒返回結果才會繼續執行。如此反覆10次。從這個邏輯可以看出，這裡並沒有併發，只不過是用了10個執行緒分別迴圈10000次，做了主執行緒迴圈100000次就可以做到的事情。 那麼如何做到併發了？只要對1.py稍作更改即可，如下2.py

指令碼 2.py

#/usr/bin/python
#coding: utf-8

import threading

COUNT = 0

class AddUp(threading.Thread):
    def __init__(self):
        threading.Thread.__init__(self)

    def run(self):
        global COUNT         
        for i in xrange(10000):
            COUNT += 1

if __name__ == '__main__':
    threads = []
    for i in range(10):
        thread = AddUp()
        #print thread.getName()
        threads.append(thread)      #將所有子執行緒放在一個列表裡面
        thread.start()                       #執行緒執行後不阻塞主執行緒，繼續執行for迴圈產生新的執行緒
    for thread in threads:              #在此處阻塞主執行緒，直到所有子執行緒返回
        thread.join()
    print COUNT

多次執行程式看下結果：

[yantao@yantao thread]$ python 2.py 
53359
[yantao@yantao thread]$ python 2.py 
47909
[yantao@yantao thread]$ python 2.py 
52725

從結果看每次執行的並不一樣，這說明這裡確實是併發了，但是為什麼值會不一樣了？因為多個執行緒操作一個全域性變數時，會發生資源搶佔，變數不能按照預定的邏輯進行操作，比如我們這裡得到得結果就不是100000.
　　在使用多執行緒時，儘量避免操作全域性變數,以免引發不必要得麻煩，如果非要用，應該做好鎖機制。