[Python][微進階]threading 多執行緒平行處理

閱讀時間約 6 分鐘

當你需要在 Python 中執行多個任務,但又不希望它們相互阻塞時,可以使用 threading 模組。

threading 模組允許你在單個程序中創建多個執行緒,這些執行緒可以同時運行,從而實現並行執行多個任務的效果


同步模式:每個任務按照順序執行,後面的任務必須等待前面的任務執行完成

非同步模式:各自執行各自的任務

這裡的同步概念,並非為同步做很多事情,而是有點排隊的概念,同一個步序上。

非同步則就是不同步序,而可以同時做很多事情。

同步與非同步差異

同步與非同步差異

以下用程示範例實現說明

同步處理

在此程式範例中,程式是由上往下開始執行,plan_A跑完才會再跑plan_B。

def plan_A():
for i in range(3):
print(f'plan_A執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)

def plan_B():
for i in range(3):
print(f'plan_B執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)

plan_A()
plan_B()

輸出結果

plan_A執行: 0
plan_A執行: 1
plan_A執行: 2
plan_B執行: 0
plan_B執行: 1
plan_B執行: 2

非同步處理

由輸出結果來看,同時間一起執行了plan_A與plan_B這兩個函式。

import threading
import time

def plan_A():
for i in range(3):
print(f'plan_A執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)

def plan_B():
for i in range(3):
print(f'plan_B執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)

# 建立新的執行緒
plan_A_thread = threading.Thread(target = plan_A)
plan_B_thread = threading.Thread(target = plan_B)

# 執行執行緒
plan_A_thread.start()
plan_B_thread.start()

輸出結果

plan_A執行: 0
plan_B執行: 0
plan_A執行: 1
plan_B執行: 1
plan_B執行: 2
plan_A執行: 2

threading 模組的基本用法及相關說明:

創建執行緒: 使用 Thread 類可以創建一個新的執行緒。你可以將要執行的函式或方法傳遞給 Thread 類的構造函數。例如:

import threading

def my_function():
# 執行你的任務
pass

thread = threading.Thread(target=my_function)

啟動執行緒

使用 start() 方法來啟動一個執行緒。一旦執行緒啟動,它將執行其目標函式。

thread.start()

等待執行緒結束

使用 join() 方法來等待執行緒結束。這將使程序阻塞,直到線程完成其任務並結束。

thread.join()

等待執行緒結束範例

加入了join()等待執行緒,

import threading
import time

def plan_A():
for i in range(3):
print(f'plan_A執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)

def plan_B():
for i in range(3):
print(f'plan_B執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)

# 建立新的執行緒
plan_A_thread = threading.Thread(target = plan_A)
plan_B_thread = threading.Thread(target = plan_B)

# 執行plan_A執行緒
plan_A_thread.start()
# join()等待執行緒,直到該執行緒完成才會進行後續動作。
plan_A_thread.join()
# 執行plan_B執行緒
plan_B_thread.start()

輸出

plan_A執行: 0
plan_A執行: 1
plan_A執行: 2
plan_B執行: 0
plan_B執行: 1
plan_B執行: 2

避免同時間過多執行緒

Lock() 鎖定

多個執行緒共用同一個 Lock,一開始只會先執行第一個被鎖住的執行緒,等解鎖後才會執行後續的執行緒。

依這範例來解說Lock的用法,當plan_A執行時,迴圈跑到第三圈時就解開鎖,plan_B就會開始跑

import threading
import time

def plan_A():
lock.acquire()
for i in range(5):
print(f'plan_A執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)
if i == 2:
lock.release()

def plan_B():
lock.acquire()
for i in range(5):
print(f'plan_B執行: {i} 次')
time.sleep(0.5)
lock.release()

# 建立 Lock
lock =threading.Lock()

# 建立新的執行緒
plan_A_thread = threading.Thread(target = plan_A)
plan_B_thread = threading.Thread(target = plan_B)

# 執行plan_A執行緒
plan_A_thread.start()
# 執行plan_B執行緒
plan_B_thread.start()

輸出

plan_A執行: 0
plan_A執行: 1
plan_A執行: 2
plan_A執行: 3
plan_B執行: 0
plan_A執行: 4
plan_B執行: 1
plan_B執行: 2
plan_B執行: 3
plan_B執行: 4

後續,在來寫更多或其他範例來實現多執行緒的方法

下回揭曉









121會員
203內容數
本業是影像辨識軟體開發,閒暇時間進修AI相關內容,將學習到的內容寫成文章分享。
留言0
查看全部
發表第一個留言支持創作者!
螃蟹_crab的沙龍 的其他內容
在這篇文章中,我們講述瞭如何使用numpy.where方法查找Numpy數組中值的索引。除了介紹了numpy.where的基本用法外,還舉了一些應用實例進行了詳細說明。文章最後提供了其他應用領域以及相關參考文獻。
f字符串(f-string)在Python 3.6版本引入了新特性,可以更方便地格式化字符串。本文介紹了f-string的基本使用方法,以及表達式、運算符、格式化控制、字典和列表的應用,以及調用方法和函數等。f-string提供了一種更靈活的方式,使你能夠控制字符串的外觀,以滿足不同情況下的需求。
NumPy 提供了一種 N 維數組類型 ndarray(N-dimensional array) ,它描述了相同類型的「數據類型」的集合。 多維數組: ndarray 是一個 N 維數組,其中 N 可以是任意整數。一維數組是向量,二維數組是矩陣
NumPy在圖像處理、機器學習、數學和統計學等領域中被廣泛應用。 以下是一些常見的應用場景: 數據處理和分析: NumPy提供了高效的多維數組(nd array)和相應的操作函數,使得對大型數據集進行快速、有效的操作變得容易。
在程式開發中,協作合作專案時,利用type hint,可以快速知道函式輸入及輸出的資料型別,在後續的維護時也會更加方便及可讀。 Type hints 是Python 3.5 版本引入的功能,它允許在函數宣告中指定參數和傳回值的類型。Type hints 是一種可選的註解形式,不會影響程式碼的運行,
在現實生活中,充滿的警報及安全措施,總會設個安全線在那,若觸碰到底線時則會有警報響起。 在Python也有類似的作法,如果希望在某個條件達到時,就拉起警報不要讓程式繼續進行下去,就適合使用raise 這種機制讓開發者能夠在程序執行時檢測到不正確的條件,然後通過引發異常停止程序的執行或通知使用者。
在這篇文章中,我們講述瞭如何使用numpy.where方法查找Numpy數組中值的索引。除了介紹了numpy.where的基本用法外,還舉了一些應用實例進行了詳細說明。文章最後提供了其他應用領域以及相關參考文獻。
f字符串(f-string)在Python 3.6版本引入了新特性,可以更方便地格式化字符串。本文介紹了f-string的基本使用方法,以及表達式、運算符、格式化控制、字典和列表的應用,以及調用方法和函數等。f-string提供了一種更靈活的方式,使你能夠控制字符串的外觀,以滿足不同情況下的需求。
NumPy 提供了一種 N 維數組類型 ndarray(N-dimensional array) ,它描述了相同類型的「數據類型」的集合。 多維數組: ndarray 是一個 N 維數組,其中 N 可以是任意整數。一維數組是向量,二維數組是矩陣
NumPy在圖像處理、機器學習、數學和統計學等領域中被廣泛應用。 以下是一些常見的應用場景: 數據處理和分析: NumPy提供了高效的多維數組(nd array)和相應的操作函數,使得對大型數據集進行快速、有效的操作變得容易。
在程式開發中,協作合作專案時,利用type hint,可以快速知道函式輸入及輸出的資料型別,在後續的維護時也會更加方便及可讀。 Type hints 是Python 3.5 版本引入的功能,它允許在函數宣告中指定參數和傳回值的類型。Type hints 是一種可選的註解形式,不會影響程式碼的運行,
在現實生活中,充滿的警報及安全措施,總會設個安全線在那,若觸碰到底線時則會有警報響起。 在Python也有類似的作法,如果希望在某個條件達到時,就拉起警報不要讓程式繼續進行下去,就適合使用raise 這種機制讓開發者能夠在程序執行時檢測到不正確的條件,然後通過引發異常停止程序的執行或通知使用者。
你可能也想看
Google News 追蹤
Thumbnail
這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
Thumbnail
11/20日NVDA即將公布最新一期的財報, 今天Sell Side的分析師, 開始調高目標價, 市場的股價也開始反應, 未來一週NVDA將重新回到美股市場的焦點, 今天我們要分析NVDA Sell Side怎麼看待這次NVDA的財報預測, 以及實際上Buy Side的倉位及操作, 從
Thumbnail
Hi 大家好,我是Ethan😊 相近大家都知道保濕是皮膚保養中最基本,也是最重要的一步。無論是在畫室裡長時間對著畫布,還是在旅途中面對各種氣候變化,保持皮膚的水分平衡對我來說至關重要。保濕化妝水不僅能迅速為皮膚補水,還能提升後續保養品的吸收效率。 曾經,我的保養程序簡單到只包括清潔和隨意上乳液
想要開始Python語言的開發環境,有兩種常見方式,一種是下載安裝到本機端,另一種是直接在雲端執行。本文將介紹三個常見的開發工具及其安裝步驟。
Thumbnail
EasyOCR是一個能夠幫助你對圖片中的文字進行辨識的工具,透過進階分析,可以應用在文件掃描、自動化數據輸入、發票掃描等領域。本章節將介紹如何安裝、引用模型、進行文字辨識、以及辨識結果的分析。透過學習,你可以建立屬於自己的文字辨識系統。
Thumbnail
PyInstaller 是一個強大的工具,可以將 Python 程式碼打包成獨立的可執行檔案,讓你的程式可以在沒有 Python 解釋器的情況下運行。這對於分享和分發你的 Python 應用程式非常有用。以下是使用 PyInstaller 的基本步驟:
使用Python的Threading模組設計一個能夠在背景待命的程式,並在等待5秒後自動結束。我們將使用執行緒來執行背景任務,並使用定時等待來控制程式的結束時間。這種方法適用於不依賴於特定按鍵事件的情況,而是在固定的時間後自動退出程式。
Thumbnail
本篇將帶你學習 Python 的基本語法和資料型態。我們將從變數和資料型態開始,包括整數、浮點數、字串和布林值。接著,我們將探討輸入和輸出的方法,讓你能夠與使用者進行互動。最後,我們會介紹基本運算符和運算子,以進行數值計算。通過這些學習筆記,你將輕鬆掌握 Python 的基礎知識,讓我們開始吧!
Thumbnail
我們可以利用工作表的append()方法,在工作表的列尾添加資料列。 利用迴圈的技巧,我們可以批次賦予區塊內所有儲存格相同的值。 我們也可以在指定的列(行)之前插入指定數量的空白列(行),從指定的列(行)開始向下(右)刪除指定數量的列(行)。
Thumbnail
前言: 今天要講用python來做使用者介面,由於姆姆平常的工作面對是工廠產線生產,所以一般來說交付程式的時候會給(sample.py)或是(sample.pyc)這類的檔案格式,其中py和pyc檔簡單說,差別在一個看的到(py)原始碼一個看不到(pyc)。 TCL: 官方下載網址: PAGE:
Thumbnail
第一個實戰,我們就先從如何連接自己的網站開始,當我們輸入「部落格」時,機器人就會輸出一個表格,只要點選「馬上觀看」,我們就可以直接連接到自己的部落格,此功能其實也可以運用在連接粉專或是其他想要觀看的網站唷!! Flex Message 實際製作教學 選擇模板 更改圖片 修改內容物 修改底部box
Thumbnail
一、什麼是變數?   變數是指用來代表某一種資料型態的符號,以非數字的符號來表達,可以是英文字母也可以是一個英文單字,不過python有一些英文字母不能被當作變數,我們稱作保留字,例如:False、None、True、and、is、not、or、......,之後會在介紹。
運算子= 用法:  物件=運算式 舉例:  x=1+1 說明:  先計算右側,並將左側物件(x)建立連結到右側結果所代表的物件(2)。 變數與= 當變數透過=與某物件做連結時,呼叫此變數實際上會是呼叫該物件,變數僅是做一個參考(reference)。 舉例: a=1+2 //右側計算結果為3,所
Thumbnail
這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
Thumbnail
11/20日NVDA即將公布最新一期的財報, 今天Sell Side的分析師, 開始調高目標價, 市場的股價也開始反應, 未來一週NVDA將重新回到美股市場的焦點, 今天我們要分析NVDA Sell Side怎麼看待這次NVDA的財報預測, 以及實際上Buy Side的倉位及操作, 從
Thumbnail
Hi 大家好,我是Ethan😊 相近大家都知道保濕是皮膚保養中最基本,也是最重要的一步。無論是在畫室裡長時間對著畫布,還是在旅途中面對各種氣候變化,保持皮膚的水分平衡對我來說至關重要。保濕化妝水不僅能迅速為皮膚補水,還能提升後續保養品的吸收效率。 曾經,我的保養程序簡單到只包括清潔和隨意上乳液
想要開始Python語言的開發環境,有兩種常見方式,一種是下載安裝到本機端,另一種是直接在雲端執行。本文將介紹三個常見的開發工具及其安裝步驟。
Thumbnail
EasyOCR是一個能夠幫助你對圖片中的文字進行辨識的工具,透過進階分析,可以應用在文件掃描、自動化數據輸入、發票掃描等領域。本章節將介紹如何安裝、引用模型、進行文字辨識、以及辨識結果的分析。透過學習,你可以建立屬於自己的文字辨識系統。
Thumbnail
PyInstaller 是一個強大的工具,可以將 Python 程式碼打包成獨立的可執行檔案,讓你的程式可以在沒有 Python 解釋器的情況下運行。這對於分享和分發你的 Python 應用程式非常有用。以下是使用 PyInstaller 的基本步驟:
使用Python的Threading模組設計一個能夠在背景待命的程式,並在等待5秒後自動結束。我們將使用執行緒來執行背景任務,並使用定時等待來控制程式的結束時間。這種方法適用於不依賴於特定按鍵事件的情況,而是在固定的時間後自動退出程式。
Thumbnail
本篇將帶你學習 Python 的基本語法和資料型態。我們將從變數和資料型態開始,包括整數、浮點數、字串和布林值。接著,我們將探討輸入和輸出的方法,讓你能夠與使用者進行互動。最後,我們會介紹基本運算符和運算子,以進行數值計算。通過這些學習筆記,你將輕鬆掌握 Python 的基礎知識,讓我們開始吧!
Thumbnail
我們可以利用工作表的append()方法,在工作表的列尾添加資料列。 利用迴圈的技巧,我們可以批次賦予區塊內所有儲存格相同的值。 我們也可以在指定的列(行)之前插入指定數量的空白列(行),從指定的列(行)開始向下(右)刪除指定數量的列(行)。
Thumbnail
前言: 今天要講用python來做使用者介面,由於姆姆平常的工作面對是工廠產線生產,所以一般來說交付程式的時候會給(sample.py)或是(sample.pyc)這類的檔案格式,其中py和pyc檔簡單說,差別在一個看的到(py)原始碼一個看不到(pyc)。 TCL: 官方下載網址: PAGE:
Thumbnail
第一個實戰,我們就先從如何連接自己的網站開始,當我們輸入「部落格」時,機器人就會輸出一個表格,只要點選「馬上觀看」,我們就可以直接連接到自己的部落格,此功能其實也可以運用在連接粉專或是其他想要觀看的網站唷!! Flex Message 實際製作教學 選擇模板 更改圖片 修改內容物 修改底部box
Thumbnail
一、什麼是變數?   變數是指用來代表某一種資料型態的符號,以非數字的符號來表達,可以是英文字母也可以是一個英文單字,不過python有一些英文字母不能被當作變數,我們稱作保留字,例如:False、None、True、and、is、not、or、......,之後會在介紹。
運算子= 用法:  物件=運算式 舉例:  x=1+1 說明:  先計算右側,並將左側物件(x)建立連結到右側結果所代表的物件(2)。 變數與= 當變數透過=與某物件做連結時,呼叫此變數實際上會是呼叫該物件,變數僅是做一個參考(reference)。 舉例: a=1+2 //右側計算結果為3,所