有关Python中线程的超时控制以及一个简单的应用

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div id=”content”>一、 简单介绍

线程的超时控制在实际的应用中肯定是广泛存在的,比如网络连接超时(socket),文件处理超时等等,但是现在的编程语言貌似都没有很好的处理机制来实现超时管理(也可能是我孤陋寡闻,知道的弟兄不妨赐教下,感激不尽!),一般的说法都是不要特意的去从外部杀死一个线程,退出线程的正确方法是让线程中的run()方法运行结束或者如果run()方法是一个循环在run()方法里面设置一个选项变量来控制循环终止条件(其实还是让run()“自然死亡”)。有些编程语言,比如Python,在其多线程机制里面,如 threading.Thread,根本没有提供终止线程的方法(http://docs.python.org/library/threading.html#thread-objects )。

那么我们怎么让线程超时退出呢,或者说怎么实现超时管理? 其实这需要一点策略。

在说这方面的事情之前,首先了解下怎么在python里面编写多线程的程序,让你的类继承 threading.Thread,并且在类的init()方法里面首先调用threading.Thread的init()方法,而且你的类必须有一个无参数的run()方法,比如下面的例子:

#!/usr/bin/python
# –– coding: utf-8 –
import threading
########################################################################
class MyThread(threading.Thread):
    “””A simple threading class.”””
    #———————————————————————-
    def init(self):
        “””Constructor”””
        threading.Thread.init(self, name = “Thread-1”)
       
    #———————————————————————-
    def run(self):
        “””The working method, put all the work of the class in it.”””
        print “I am a threading class, my name is: %s ” % self.getName()
        print “I am stopping …”
       
mythread = MyThread()
mythread.start()

二、Python中提供的线程超时检测机制

线程的超时与否可以用Python自己提供的机制来检测, 这就是线程的 join() 函数,在python的文档里面可以找到该函数的详细说明(http://docs.python.org/library/threading.html#threading.Thread.join )。 简单地说,如果同时执行了2个线程t1 和 t2,如果想让一个线程等待另一个线程执行结束再执行的话,那么必须执行被等待线程的join()方法,代码示例如下:

#———————————————————————-
def test():
    “””A task control function.”””
    … # previous job
    t1 = Thread1()
    t2 = Thread2()
    t1.start()
    t2.start()
    t2.join(10) # wait here until t2 is over or timeout occured(10 seconds)
    … # the next job

通过上面的链接查到join()方法的文档可以知道, 该方法有一个可选的参数 timeout,  如果像上面的例子中设置了该参数的话, 执行了该函数会在此等待t2线程10秒钟,在此期间调用程序(caller)什么也不做,就等着,直到t2结束了或者超时了,才会执行下面的代码。如果不设置timeout参数, caller会在此等待直到t2运行结束。这里需要注意的是, join()函数在这里只相当于一个“采样”,它不会在超时的时候终止t2的执行,实际上t2在超时的情况下还是会执行直到其结束或者另一种情况,caller结束了,但是前提是t2必须被设置为“守护线程(daemon)”(详情见下面的应用实例)。

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CentOS 6.4安装 Python2.7.10  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-08/120895.htm

无需操作系统直接运行 Python 代码  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-05/117357.htm

CentOS上源码安装Python3.4  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-01/111870.htm

《Python核心编程 第二版》.(Wesley J. Chun ).[高清PDF中文版] http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/85425.htm

《Python开发技术详解》.( 周伟,宗杰).[高清PDF扫描版+随书视频+代码] http://www.linuxidc.com/Linux/2013-11/92693.htm

Python脚本获取Linux系统信息 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88531.htm

Ubuntu下用Python搭建桌面算法交易研究环境 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-11/92534.htm

Python 语言的发展简史 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-09/107206.htm

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我们只是知道在那里等待了特定的时间再执行下面的代码,那么我们怎么判断t2是否是执行结束了还是线程超时了呢? 这就需要知道线程的”活动(alive)”的概念。大体上,一个线程自从start()方法被调用开始直到run()函数返回的这段期间都被认为是活动的, 而且python提供了一个方法 isAlive()来判断线程是否是活动的。对,就是这样,如果超时了的话,isAlive()方法肯定返回的True(因为join()方法不会结束线程,所以线程仍然是活动的), 而如果是执行结束了,run()函数肯定已经返回了,那么isAlive()方法肯定返回False。代码示例如下:

#———————————————————————-
def test():
    “””A task control function.”””
    … # previous job
    t1 = Thread1()
    t2 = Thread2()
    t1.start()
    t2.start()
    t2.join(10) # wait here until t2 is over or timeout occured(10 seconds)
    if t2.isAlive(): # if t2 is still alive, then it is time out!
 print ‘t2 is time out!’
    … # the next job

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