Python 线程计时器

在 Python 中，threading 模块允许开发人员在单个程序中创建多个线程，从而实现多个任务的并行执行。threading 模块还提供了一个 Timer 类，可用于在指定时间过去后安排任务运行。在本文中，我们将解释如何使用 threading.timer 类来安排 Python 程序中的任务。

理解 threading 模块中的 Threading Timer 类。Timer 类提供了一种方法，可以在指定时间过去后安排函数运行。Timer 类接受两个参数：延迟时间（以秒为单位）和要执行的函数。启动 Timer 对象时，它会等待指定的时间，然后运行指定的函数。

语法

在上面的语法中，delay 是以秒为单位的延迟时间，function 是要执行的函数。

创建 Timer 对象后，程序员可以使用 start() 方法启动它。然后，Timer 对象将在指定的延迟后运行指定的函数。

示例 1：一个简单的定时器

以下是一个简单的 Timer 示例，它会在指定延迟后打印一条消息

代码

输出

说明

代码成功运行后，它将等待 5 秒钟，然后在控制台打印“Hello, world!”。这是因为 print_message() 函数被安排为由 Timer 线程在 5 秒延迟后调用。

示例 2：重复定时器

Timer 类也可用于创建重复定时器，这些定时器以固定的间隔执行函数。要创建重复定时器，程序员可以使用 Timer 类以及 while 循环。下面是一个每 2 秒重复调用一次函数的 Timer 示例

代码

输出

注意：它会每 2 秒连续打印“Hello, world!”，直到程序被手动终止。

说明

上述代码首先创建一个 Timer 对象 t，延迟时间为 2 秒（即 threading.Timer(2.0, print_message)）。这意味着 2 秒后，print_message() 函数将在单独的线程中执行。

然后启动 while 循环，并在循环中使用 t.start() 启动 t 定时器，这会安排 print_message() 函数在 2 秒延迟后运行。t.join() 调用会阻塞主线程，直到 print_message() 函数执行完毕。

print_message() 函数完成后，将创建一个新的 Timer 对象并将其重新赋值给 t，延迟时间仍然为 2 秒。这创建了一个循环，该循环会无限期地安排 print_message() 函数每 2 秒运行一次，直到程序被手动终止。

if not threading.active_count() > 1: 这是一个检查条件，用于在除主线程之外没有其他活动线程时跳出循环并终止程序。这样做是为了防止程序无限期运行并导致“Hello, world!”消息的无休止循环。

示例 3：取消定时器

有时程序员可能希望在 Timer 完成其延迟之前取消它。在这种情况下，程序员可以使用 Timer 对象的 cancel() 方法来执行此操作。这是一个 Timer 示例，它在执行其函数之前被取消

代码

输出

由于定时器在执行之前被取消，因此不会打印任何输出

说明

上述代码从 threading 模块创建了一个 Timer 对象，该模块是一个允许在一定延迟后安排函数运行的类。Timer 的延迟时间设置为 5.0 秒，print_message() 函数是要执行的函数。

使用 t.start() 启动定时器后，定时器将等待 5.0 秒，然后执行 print_message() 函数，该函数仅打印“Hello, world!”。

但是，在启动定时器后立即调用 t.cancel()，这会在函数执行之前取消定时器。结果，将不会打印任何输出，并且程序将在没有进一步操作的情况下终止。

Timer 线程的好处

Python threading.Timer 类为需要在 Python 程序中安排任务的开发人员提供了多种好处

1. 异步执行：使用 Timer 类，程序员可以安排任务异步运行，使程序在后台任务运行时继续执行。
2. 精确计时：Timer 类允许程序员以精确的时间间隔执行任务，这对于需要计时精度的应用程序很有用。
3. 重复定时器：Timer 类可用于创建重复定时器，这些定时器以固定的间隔执行函数，消除了重复编码的需要。
4. 取消：Timer 类提供了一种在 Timer 完成其延迟之前取消它的方法，从而可以更好地控制应用程序的计时逻辑。

Python 线程定时器的缺点

使用 Python 线程定时器也有一些缺点。它们如下。

1. 资源消耗：每当我们尝试创建新的 Timer 对象时，都会创建一个新线程，这会消耗系统资源。如果程序员同时运行许多 Timer，它可能会影响程序的性能和内存使用。
2. 精度有限：Timer 类依赖于系统时钟，该时钟可能无法为某些应用程序提供所需的精度。例如，如果应用程序需要亚毫秒级的计时精度，则 Timer 类可能不够。
3. 复杂性：虽然 Timer 类对于简单情况相对容易使用，但在更复杂的计时场景中使用时，它可能会变得复杂。需要正确使用循环等控制结构来创建复杂的调度逻辑。
4. 调试：调试多线程程序可能很困难。如果程序员不熟悉 Timer 类的工作方式，则调试使用 Timer 类的程序可能尤其困难。

结论

Python 的 threading 模块提供了一种在单个程序中创建多个线程的强大方法，从而实现了多个任务的并行执行。threading 模块中的 Timer 类是安排任务在指定延迟后运行的有用工具。使用 Timer 类、循环和其他控制结构，程序员可以创建复杂的调度逻辑，以精确的时间间隔执行函数。