Pythonのthreadingにおける終了処理を現役エンジニアが解説【初心者向け】

初心者向けにPythonのthreadingにおける終了処理について現役エンジニアが解説しています。threadingはPythonでスレッドによる並列処理を実現することが出来ます。スレッド間の競合を防ぐために、ロックやセマフォといった同期機構もあります。

TechAcademyマガジンは受講者数No.1のオンラインプログラミングスクールTechAcademy [テックアカデミー]が運営。初心者向けに解説した記事を公開中。現役エンジニアの方はこちらをご覧ください。

Pythonのthreadingにおける終了処理について解説します。

そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

Pythonのthreadingにおける終了処理について詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

Pythonの並列処理

並列処理とは、プログラムで複数の処理を同時に扱うことです。Pythonでは並列処理を実現するための手段が複数あります。

本記事で紹介する、threadingモジュールは、スレッドによる並列処理を実現します。multiprocessingモジュールは、プロセスによる並列処理を実現します。

concurrentモジュールは並列処理のための高水準インターフェースで、スレッドとプロセスの両方を選択できます。

threadingとは

threadingは、Pythonでスレッドによる並列処理を実現するためのモジュールです。スレッド間の競合を防ぐために、ロックやセマフォといった同期機構も提供されています。

 

[PR] Pythonで挫折しない学習方法を動画で公開中

Pythonのthreadingにおける終了処理

Threadクラスを継承したクラスを作成し、runメソッド内でスレッド処理を実装します。そのクラスのインスタンスを作成し、startメソッドを呼び出すと、スレッドが開始します。

joinメソッドを呼び出すと、スレッドの終了を待ち合わせます。joinにはタイムアウトを指定できます。

タイムアウトを省略すると、スレッドが終了するまで、無限に待機します。

 

実際に書いてみよう

ソースコード

import random
import queue
import threading
import time

# Threadクラスを継承し、所望のスレッド処理を実装する
class MyThread(threading.Thread):

  def __init__(self, x, y, queue):
    threading.Thread.__init__(self)
    self._x = x
    self._y = y
    self._queue = queue

  def run(self):
    self._queue.put((self._x, self._y, self._x + self._y))
    time.sleep(random.randint(1, 10))

queue = queue.Queue() # 入力と計算結果を投入するためのキュー
threads = [] # 生成したスレッドオブジェクトを格納するためのリスト

# スレッドオブジェクトを生成し、スレッドを開始する
for i in range(10):
  t = MyThread(random.randint(1,10), random.randint(1,10), queue)
  t.start()
  print('Thread started ', t)
  threads.append(t)

# スレッドの終了を待ち合わせる
for t in threads:
  t.join()

# キューから計算結果を取り出し表示する
while not queue.empty():
  result = queue.get()
  print(result)

 

実行結果

Thread started  
Thread started  
Thread started  
Thread started  
Thread started  
Thread started  
Thread started  
Thread started  
Thread started  
Thread started  
(注: この間で10秒間程度経過する)
(2, 9, 11)
(2, 8, 10)
(3, 9, 12)
(6, 10, 16)
(8, 2, 10)
(8, 3, 11)
(4, 8, 12)
(1, 9, 10)
(1, 10, 11)
(4, 4, 8)

 

解説

サンプルとして、引数にあたえた数字を足し算する機能をスレッドを用いて実装しました。入力する数字2つの他に、計算結果を保存するためのキューをコンストラクタの引数とします。

runメソッドは1秒間から10秒間、ランダムにスリープします。スレッドを10個生成し、並列に計算を行います。全てのスレッドが完了した時点で、計算結果をまとめて表示します。

 

監修してくれたメンター

橋本紘希

システムインテグレータ企業勤務のシステムエンジニア。

開発実績: Javaプログラムを用いた業務用Webアプリケーションや、基幹システム用バッチアプリケーションなどの設計構築試験。

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

 

TechAcademyでは、初心者でも最短4週間でPythonを使った人工知能(AI)や機械学習の基礎を習得できるオンラインブートキャンプPython講座を開催しています。

挫折しない学習方法を知れる説明動画や、現役エンジニアとのビデオ通話とチャットサポート、学習用カリキュラムを体験できる無料体験も実施しているので、ぜひ参加してみてください。