第2章 threading模块基础

第2章：threading模块基础——创建线程的两种方式、线程的启动与等待、线程的属性和方法

好，咱们正式开始动手写多线程代码了。

这一章，我带你从最基础的 threading 模块入手。说实话，Python 的多线程入门门槛并不高，但坑也不少。我个人习惯先把基础打牢，再谈那些花里胡哨的并发模型。

你想想看，如果连线程怎么创建、怎么启动、怎么等它结束都搞不清楚，后面谈线程安全、谈锁，那都是空中楼阁。

2.1 创建线程的两种方式

Python 的 threading 模块给了我们两条路走。我在项目中两种都用过，各有各的适用场景。

方式一：直接使用 Thread 类（函数式）

这是最直观的方式。你把一个普通函数丢给 Thread 对象，它就帮你跑起来了。

import threading
import time

def download_file(file_id):
    print(f"开始下载文件 {file_id}")
    time.sleep(2)  # 模拟下载耗时
    print(f"文件 {file_id} 下载完成")

# 创建线程
t1 = threading.Thread(target=download_file, args=(1,))
t2 = threading.Thread(target=download_file, args=(2,))

# 启动线程
t1.start()
t2.start()

print("主线程继续做其他事情...")

嗯，这里要注意：args 参数必须是一个元组。哪怕只有一个参数，也要写成 (1,) 这种形式，逗号不能省。我曾经在这上面栽过跟头，少写个逗号，结果传参传了个寂寞。

方式二：继承 Thread 类（面向对象式）

当你的线程逻辑比较复杂，或者需要维护一些内部状态时，我建议用这种方式。说白了，就是把线程封装成一个类。

import threading
import time

class DownloadThread(threading.Thread):
    def __init__(self, file_id):
        super().__init__()
        self.file_id = file_id
        self.progress = 0

    def run(self):
        print(f"开始下载文件 {self.file_id}")
        for i in range(5):
            time.sleep(0.5)
            self.progress = (i + 1) * 20
            print(f"文件 {self.file_id} 进度: {self.progress}%")
        print(f"文件 {self.file_id} 下载完成")

# 创建并启动
t = DownloadThread(1)
t.start()

关键点在于：你必须重写 run() 方法。线程启动后，会自动调用这个方法。别问我为什么不是 __init__，这是 threading 模块的设计约定。

两种方式怎么选？

任务简单、逻辑单一 → 用函数式，代码更简洁
需要维护状态、有复杂逻辑 → 用继承式，结构更清晰

2.2 线程的启动与等待

创建完线程，只是第一步。你得知道怎么让它跑起来，怎么等它跑完。

启动线程：start()

调用 start() 方法，线程才会真正开始执行。注意，不是 run()！

千万别直接调 run()！

直接调 run() 不会启动新线程，它只是在当前线程里执行函数。我见过不少新手犯这个错，结果发现程序还是串行执行的，百思不得其解。

等待线程：join()

有时候，主线程需要等子线程干完活，才能继续往下走。这时候就用 join()。

import threading
import time

def worker():
    print("子线程开始工作")
    time.sleep(3)
    print("子线程工作结束")

t = threading.Thread(target=worker)
t.start()

print("主线程等待子线程...")
t.join()  # 主线程阻塞在这里，直到 t 结束
print("主线程继续执行")

运行结果会告诉你：主线程确实在 join() 那里停住了，等子线程跑完才继续。

你还可以给 join() 传一个超时参数，比如 t.join(1)，表示最多等 1 秒。超时后主线程就不等了，继续往下走。这个特性我在做监控系统时用过，防止某个线程卡死导致整个程序挂掉。

2.3 线程的属性和方法

一个线程对象，身上挂着不少有用的信息。我挑几个常用的说说。

属性/方法	说明	使用场景
`name`	线程名称	调试时区分不同线程
`ident`	线程唯一标识符	底层系统识别
`is_alive()`	线程是否还在运行	检查线程状态
`daemon`	是否为守护线程	后台任务管理
`current_thread()`	获取当前线程对象	在任意位置获取线程信息

name 和 ident

每个线程都有名字。你不指定的话，Python 会帮你自动生成，比如 Thread-1、Thread-2。我个人习惯在创建线程时给个有意义的名字，方便调试。

t = threading.Thread(target=worker, name="下载线程-1")
print(t.name)   # 输出：下载线程-1
print(t.ident)  # 输出：一个整数，比如 12345

is_alive() 方法

这个方法返回布尔值，告诉你线程是否还在跑。我在做进度监控时经常用它。

t = threading.Thread(target=long_task)
t.start()

while t.is_alive():
    print("线程还在跑...")
    time.sleep(0.5)

print("线程已结束")

daemon 属性——守护线程

这个属性有点意思。守护线程的特点是：当主线程结束时，守护线程会被强制终止，不管它有没有跑完。

什么时候用守护线程？

比如后台日志收集、心跳检测这类任务。主程序退出时，这些后台任务也没必要继续了。

def background_task():
    while True:
        print("后台任务运行中...")
        time.sleep(1)

t = threading.Thread(target=background_task, daemon=True)
t.start()

time.sleep(3)
print("主线程结束，守护线程也会被强制终止")

运行这段代码，你会发现主线程结束后，程序就退出了，后台任务不再打印。如果不设置 daemon=True，程序会一直跑下去，因为那个 while True 永远不会停。

注意： 守护线程里不要做重要的资源清理工作。因为它随时可能被强制终止，你无法保证它执行完毕。

2.4 避坑指南

最后，分享几个我踩过的坑。

线程不能重复 start()：一个线程对象只能 start() 一次。想再跑一次，得新建一个线程对象。
join() 会阻塞主线程：如果你在 GUI 程序的主线程里调 join()，界面会卡死。记得把 join() 放在工作线程里，或者用超时参数。
daemon 线程要小心：我曾经写过一个后台数据同步任务，忘了设 daemon=True，结果程序关不掉，每次都得杀进程。

好了，这一章的内容就这些。创建线程、启动线程、等待线程、查看线程属性，这些都是基本功。下一章，我们会聊线程安全的问题——这才是多线程编程真正的硬骨头。

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