_thread —- 底层多线程 API


该模块提供了操作多个线程(也被称为 轻量级进程任务)的底层原语 —— 多个控制线程共享全局数据空间。为了处理同步问题,也提供了简单的锁机制(也称为 互斥锁二进制信号)。threading 模块基于该模块提供了更易用的高级多线程 API。

在 3.7 版更改: 这个模块曾经为可选项,但现在总是可用。

这个模块定义了以下常量和函数:

  • exception _thread.error
  • 发生线程相关错误时抛出。

在 3.3 版更改: 现在是内建异常 RuntimeError 的别名。

  • _thread.LockType
  • 锁对象的类型。
  • thread.start_new_thread(_function, args[, kwargs])
  • 启动一个线程,并返回其标识符。线程会用 args 作为参数(必须是元组)执行 function 函数。可选的 kwargs 参数使用字典来指定有名参数。当函数返回时,线程会静默退出,当函数由于未处理的异常而中止时,会打印一条堆栈追踪信息,然后该线程会退出(但其他线程还是会继续运行)。
  • _thread.interrupt_main()
  • 模拟一个 signal.SIGINT 信号到达主线程的效果。 线程可以使用这个函数来中断主线程。

如果 Python 没有处理 signal.SIGINT (将它设为 signal.SIG_DFLsignal.SIG_IGN),此函数将不做任何事。

  • _thread.exit()
  • 抛出 SystemExit 异常。如果没有捕获的话,这个异常会使线程退出。
  • _thread.allocate_lock()
  • 返回一个新的锁对象。锁中的方法在后面描述。初始情况下锁处于解锁状态。
  • _thread.get_ident()
  • 返回当前线程的 “线程标识符”。它是一个非零的整数。它的值没有直接含义,主要是用作 magic cookie,比如作为含有线程相关数据的字典的索引。线程标识符可能会在线程退出,新线程创建时被复用。
  • thread.stack_size([_size])
  • 返回创建线程时用的堆栈大小。可选参数 size 指定之后新建的线程的堆栈大小,而且一定要是0(根据平台或者默认配置)或者最小是32,768(32KiB)的一个正整数。如果 size 没有指定,默认是0。如果不支持改变线程堆栈大小,会抛出 RuntimeError 错误。如果指定的堆栈大小不合法,会抛出 ValueError 错误并且不会修改堆栈大小。32KiB是当前最小的能保证解释器有足够堆栈空间的堆栈大小。需要注意的是部分平台对于堆栈大小会有特定的限制,例如要求大于32KiB的堆栈大小或者需要根据系统内存页面的整数倍进行分配 - 应当查阅平台文档有关详细信息(4KiB页面比较普遍,在没有更具体信息的情况下,建议的方法是使用4096的倍数作为堆栈大小)。

适用于: Windows,具有 POSIX 线程的系统。

  • _thread.TIMEOUT_MAX
  • Lock.acquire() 方法中 timeout 参数允许的最大值。传入超过这个值的 timeout 会抛出 OverflowError 异常。

3.2 新版功能.

锁对象有以下方法:

  • lock.acquire(waitflag=1, timeout=-1)
  • 没有任何可选参数时,该方法无条件申请获得锁,有必要的话会等待其他线程释放锁(同时只有一个线程能获得锁 —— 这正是锁存在的原因)。

如果传入了整型参数 waitflag,具体的行为取决于传入的值:如果是 0 的话,只会在能够立刻获取到锁时才获取,不会等待,如果是非零的话,会像之前提到的一样,无条件获取锁。

如果传入正浮点数参数 timeout,相当于指定了返回之前等待得最大秒数。如果传入负的 timeout,相当于无限期等待。如果 waitflag 是 0 的话,不能指定 timeout

如果成功获取到所会返回 True,否则返回 False

在 3.2 版更改: 新的 timeout 形参。

在 3.2 版更改: 现在获取锁的操作可以被 POSIX 信号中断。

  • lock.release()
  • 释放锁。锁必须已经被获取过,但不一定是同一个线程获取的。
  • lock.locked()
  • 返回锁的状态:如果已被某个线程获取,返回 True,否则返回 False

除了这些方法之外,锁对象也可以通过 with 语句使用,例如:

  1. import _thread
  2.  
  3. a_lock = _thread.allocate_lock()
  4.  
  5. with a_lock:
  6. print("a_lock is locked while this executes")

注意事项:

  • 线程与中断奇怪地交互:KeyboardInterrupt 异常可能会被任意一个线程捕获。(如果 signal 模块可用的话,中断总是会进入主线程。)

  • 调用 sys.exit() 或是抛出 SystemExit 异常等效于调用 _thread.exit()

  • 不可能中断锁的 acquire() 方法 —— KeyboardInterrupt 一场会在锁获取到之后发生。

  • 当主线程退出时,由系统决定其他线程是否存活。在大多数系统中,这些线程会直接被杀掉,不会执行 tryfinally 语句,也不会执行对象析构函数。

  • 当主线程退出时,不会进行正常的清理工作(除非使用了 tryfinally 语句),标准 I/O 文件也不会刷新。