Pythonのthreadingの使い方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の使い方について現役エンジニアが解説しています。並列処理とは、複数の処理装置で、複数の命令を同時に実行することです。逐次処理と比べるとマルチコア環境で効率が良くなります。Pythonのthreadingモジュールを使ってみます。
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Pythonのthreadingの使い方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。
今回は、Pythonに関する内容だね！
どういう内容でしょうか？
Pythonのthreadingの使い方について詳しく説明していくね！
お願いします！
並列処理とは
コンピュータは内部で命令(機械語)を一つずつ解釈、実行しています。
並列処理とは、複数の処理装置で複数の命令を同時に実行することです。
並列処理と逐次処理の違い
並列処理の対義語が逐次処理(もしくは直列処理)です。
最近のコンピュータの大部分はマルチコアのCPUを搭載しています。逐次処理ではコアを1つだけ使うので、CPUの性能を引き出しきれないことがあります。
逐次処理を並列処理に書き換えると、プログラムの処理速度を改善できるケースがあります。
ただし、並列処理では以下のような制約や弊害もあります。
処理の性質上、そもそも並列化の困難なケースがあり、並列処理間でのデータの受け渡しも考慮しなければなりません。また、逐次処理と比較し、プログラム(ソースコード)が複雑になる傾向があるため、バグの特定や修正(デバッグ作業)も難しくなります。
スレッドとは
スレッドとはOSがプログラムを実行する際の最小単位です。
OS上であるプログラムを実行すると、1つ以上のプロセスが生成されます。
プロセスはさらに1つ以上のスレッドを生成します。
一般に、OS上では多数のプログラムが同時に起動しているので、OSはスレッドをCPUに順次割り当て実行していきます。
マルチスレッドとシングルスレッドの違い
プロセスがスレッドを1つだけ実行する形態をシングルスレッド、2つ以上実行する形態をマルチスレッドといいます。シングルスレッドは逐次処理、マルチスレッドは並列処理に対応します。
マルチスレッドの実用例はウェブサーバです。ウェブサーバは複数のユーザ(ブラウザ)から同時に接続されます。
シングルスレッドだと、あるユーザに応答している間、他のユーザに応答できません。マルチスレッドを利用することで、複数ユーザに応答できます。
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threadingとは
threadingとはPythonでマルチスレッドプログラミングを行うためのモジュールです。
threadingの使い方
以下のようにthreading.Threadクラスを継承します。
インスタンスに対し、startメソッドを呼び出すと、スレッドを開始します。
詳細は公式のリファレンスをご覧ください。
class T(threading.Thread):
def run(self):
# 何らかの処理
t = T()
t.start() # スレッド開始
実際に書いてみよう
サンプルコード
import threading
import time
class MyThread(threading.Thread):
def run(self):
# some heavy processing
time.sleep(3)
if __name__ == '__main__':
t = MyThread()
t.start()
print('thread started')
t.join()
print('thread finished')
実行結果
thread started
(約3秒経過)
thread finished
解説
最初にthreadingモジュールをインポートしました。
threading.Threadを継承し、MyThreadクラスを実装しました。
runメソッドをオーバーライドしました。本来ならば、この中で何らか時間のかかる処理を行います。
今回は動作確認目的のため、単に3秒間スリープします。
MyThreadインスタンスに対して、startメソッドを呼ぶと、スレッドが開始します。
joinメソッドを呼ぶと、スレッドの終了を待機します。
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。 |
内容分かりやすくて良かったです！
ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね！
分かりました。ありがとうございます！
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