深度說明Python主線程銷毀子線程過程
在處理完成后,Python主線程將銷毀線程,其實(shí)Python主線程的銷毀與子線程的銷毀是不同的,因?yàn)?FONT>主線程的銷毀動(dòng)作必須要通過銷毀Python的運(yùn)行環(huán)境才可以生效,而子線程的銷毀則不需要進(jìn)行這些動(dòng)作。
Python首先會(huì)通過PyThreadState_Clear清理當(dāng)前線程所對(duì)應(yīng)的線程狀態(tài)對(duì)象。所謂清理,實(shí)際上比較簡(jiǎn)單,就是對(duì)線程狀態(tài)對(duì)象中維護(hù)的東西進(jìn)行引用計(jì)數(shù)的維護(hù)。隨后,Python釋放GIL,釋放GIL的操作是在PyThreadState_DeleteCurrent中完成的。
在PyThreadState_DeleteCurrent中,首先會(huì)刪除當(dāng)前的線程狀態(tài)對(duì)象,然后通過PyEval_ReleaseLock釋放GIL。Python在函數(shù)PyThreadState_DeleteCurrent完成了絕大部分線程的銷毀動(dòng)作,剩下的PyThread_exit_thread是一個(gè)平臺(tái)相關(guān)的操作,完成各個(gè)平臺(tái)上不同的銷毀原生線程的工作。在Win32下,實(shí)際上就是調(diào)用_endthread。
我們知道,Python的線程在GIL的控制之下,線程之間,對(duì)整個(gè)Python解釋器,對(duì)Python提供的C API的訪問,都是互斥的,這可以看作是Python內(nèi)核級(jí)的互斥機(jī)制。但是這種互斥是我們不能控制的,我們還需要另一種可控的互斥機(jī)制——用戶級(jí)互斥。內(nèi)核級(jí)通過GIL實(shí)現(xiàn)的互斥保護(hù)了內(nèi)核的共享資源,同樣,用戶級(jí)互斥保護(hù)了用戶程序中的共享資源。考慮下面的例子:
- [thread2.py]
- import thread
- import time
- input = None
- lock = thread.allocate_lock()
- def threadProc():
- while True:
- print 'sub thread id : ', thread.get_ident()
- print 'sub thread %d wait lock...' % thread.get_ident()
- lock.acquire()
- print 'sub thread %d get lock...' % thread.get_ident()
- print 'sub thread %d receive input : %s' % (thread.get_ident(), input)
- print 'sub thread %d release lock...' % thread.get_ident()
- lock.release()
- time.sleep(1)
- thread.start_new_thread(threadProc, ())
- print 'main thread id : ', thread.get_ident()
- while True:
- print 'main thread %d wait lock...' % thread.get_ident()
- lock.acquire()
- print 'main thread %d get lock...' % thread.get_ident()
- input = raw_input()
- print 'main thread %d release lock...' % thread.get_ident()
- lock.release()
- time.sleep(1)
在thread2.py中,有一個(gè)Python主線程和子線程之間共享的變量input。這個(gè)input是用戶的輸入,Python主線程接收輸入,而子線程打印用戶輸入。為了保證子線程在用戶輸入之后才激活打印動(dòng)作,thread2.py使用了Python線程機(jī)制提供的Lock機(jī)制來實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作,這實(shí)際上也可以視為線程之間的互斥。
當(dāng)主線程通過lock.acquire獲得lock之后,將獨(dú)享對(duì)input的訪問權(quán)利。子線程會(huì)因?yàn)榈却齦ock而將自身掛起,直到主線程釋放lock之后才會(huì)被Python的線程調(diào)度機(jī)制喚醒,獲得訪問input的權(quán)力。注意,這里主線程需要使用sleep使自身掛起,才能觸發(fā)Python的線程調(diào)度,使得子線程獲得運(yùn)行的機(jī)會(huì)。而這時(shí)主線程由于等待lock,同樣會(huì)將自身掛起,不能再訪問input。#t#
于是,自始至終,每一個(gè)線程都能控制自己對(duì)input的使用,不用擔(dān)心別的線程破壞input的狀態(tài)。這種機(jī)制給了用戶控制線程之間交互的能力,是Python中實(shí)現(xiàn)線程互斥和同步的核心。
在本節(jié)中,我們將詳細(xì)剖析Python中Lock機(jī)制的實(shí)現(xiàn),有了前面關(guān)于Python中線程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),你會(huì)發(fā)現(xiàn),Lock機(jī)制的實(shí)現(xiàn)真的可以用順其自然來形容。在進(jìn)入Lock機(jī)制的實(shí)現(xiàn)之前,我們先來看看thread2.py的輸出結(jié)果,以對(duì)Lock機(jī)制有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。