控制Python线程执行顺序：主线程等待与线程同步

"这篇文档介绍了如何在Python中改变线程的执行顺序，主要涉及主线程与子线程的关系以及多线程的并发行为。" 在Python中，线程的执行通常具有并发性，但并不意味着它们会按照创建的顺序运行。在默认情况下，线程的执行顺序是不确定的，这主要是因为线程调度由操作系统决定，它可能会根据系统负载、优先级等因素进行切换。以下是对标题和描述中提到的知识点的详细解释： ### 1. 主线程与子线程的关系 - **主线程等待子线程结束**：在Python中，如果在主线程中创建并启动了子线程，主线程会继续执行后续的代码，直到所有子线程完成。这意味着，除非显式地等待子线程结束，主线程不会在子线程运行时阻塞。在提供的示例代码中，主线程在启动两个线程`t1`和`t2`后立即打印"---结束---"，但由于子线程还在运行，程序并不会立刻终止，而会在两个子线程都执行完毕后结束。 ```python t1 = threading.Thread(target=sing) t2 = threading.Thread(target=dance) t1.start() t2.start() print('---结束---:%s' % ctime()) ``` ### 2. 多线程的执行顺序 - **线程执行的不确定性**：在多线程环境下，线程的执行顺序并不是固定的。在示例的`test()`函数中，创建了五个线程并立即启动，每个线程内部都有一个循环，但它们的输出顺序并不是按线程创建的顺序或者循环内的顺序。这是因为线程在并发执行时，可能会交错进行，导致输出的顺序看起来随机。 ```python t.start() ``` 每个`start()`调用后，线程会进入就绪状态，等待操作系统分配CPU时间片来执行。由于这些操作的并行性和非确定性，不同线程之间的交替执行可能导致不同的输出序列。 ### 3. 改变线程执行顺序的方法 - **线程同步机制**：为了控制线程的执行顺序，可以使用线程同步机制，如`join()`方法，它可以让主线程等待特定线程完成后再继续执行。例如，在上述代码中，可以添加`t1.join()`和`t2.join()`，这样主线程会等待`t1`和`t2`执行完毕后再打印"---结束---"。 ```python t1.start() t2.start() t1.join() t2.join() print('---结束---:%s' % ctime()) ``` 现在，"---结束---"会在线程`t1`和`t2`都执行完后再打印。 - **线程锁（Lock）**：线程锁可以确保同一时刻只有一个线程访问特定资源，从而控制执行顺序。在多线程共享数据或需要顺序执行某些任务时，线程锁是非常有用的工具。 - **条件变量（Condition）**：条件变量允许线程等待某个条件满足后再继续执行，可以用来实现更复杂的同步。 - **信号量（Semaphore）**：信号量用于控制同时访问特定资源的线程数量，可以限制并发度。 - **事件（Event）**：事件对象用于线程间的通信，线程可以等待事件发生或触发事件，从而控制执行流程。 - **队列（Queue）**：线程安全的数据结构，可以用来协调线程间的任务分配和结果收集，间接影响线程执行顺序。 Python中改变线程执行顺序通常依赖于同步机制，通过这些机制，开发者可以更好地控制线程的并发行为，以实现预期的程序逻辑。