本文介紹了Python對(duì)于線程的支持，包括“學(xué)會(huì)”多線程編程需要掌握的基礎(chǔ)以及Python兩個(gè)線程標(biāo)準(zhǔn)庫的完整介紹及使用示例。

注意：本文基于Python2.4完成，；如果看到不明白的詞匯請(qǐng)記得百度谷歌或維基，whatever。

1. 線程基礎(chǔ)

1.1. 線程狀態(tài)

線程有5種狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程如下圖所示：

1.2. 線程同步（鎖）

多線程的優(yōu)勢(shì)在于可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)（至少感覺起來是這樣）。但是當(dāng)線程需要共享數(shù)據(jù)時(shí)，可能存在數(shù)據(jù)不同步的問題。考慮這樣一種情況：一個(gè)列表里所有元素都是0，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。那么，可能線程"set"開始改的時(shí)候，線程"print"便來打印列表了，輸出就成了一半0一半1，這就是數(shù)據(jù)的不同步。為了避免這種情況，引入了鎖的概念。

鎖有兩種狀態(tài)——鎖定和未鎖定。每當(dāng)一個(gè)線程比如"set"要訪問共享數(shù)據(jù)時(shí)，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，那么就讓線程"set"暫停，也就是同步阻塞；等到線程"print"訪問完畢，釋放鎖以后，再讓線程"set"繼續(xù)。經(jīng)過這樣的處理，打印列表時(shí)要么全部輸出0，要么全部輸出1，不會(huì)再出現(xiàn)一半0一半1的尷尬場(chǎng)面。

線程與鎖的交互如下圖所示：

1.3. 線程通信（條件變量）

然而還有另外一種尷尬的情況：列表并不是一開始就有的；而是通過線程"create"創(chuàng)建的。如果"set"或者"print" 在"create"還沒有運(yùn)行的時(shí)候就訪問列表，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)異常。使用鎖可以解決這個(gè)問題，但是"set"和"print"將需要一個(gè)無限循環(huán)——他們不知道"create"什么時(shí)候會(huì)運(yùn)行，讓"create"在運(yùn)行后通知"set"和"print"顯然是一個(gè)更好的解決方案。于是，引入了條件變量。

條件變量允許線程比如"set"和"print"在條件不滿足的時(shí)候（列表為None時(shí)）等待，等到條件滿足的時(shí)候（列表已經(jīng)創(chuàng)建）發(fā)出一個(gè)通知，告訴"set" 和"print"條件已經(jīng)有了，你們?cè)撈鸫哺苫盍耍蝗缓?set"和"print"才繼續(xù)運(yùn)行。

線程與條件變量的交互如下圖所示：

1.4. 線程運(yùn)行和阻塞的狀態(tài)轉(zhuǎn)換

最后看看線程運(yùn)行和阻塞狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。