Python 中 threading.Thread.join() 的使用方法示例详解

问题背景
在 Python 中，想要充分利用多线程的优势，就需要对 threading 模块中的 Thread 类有一定的了解。这里有一个非常简单的多线程程序，用于帮助我们理解 threading.Thread.join 方法。

import threading
val = 0
def increment():
    global val
    print("Inside increment")
    for x in range(100):
        val += 1
        print("val is now {} ".format(val))
thread1 = threading.Thread(target=increment, args=())
thread2 = threading.Thread(target=increment, args=())
thread1.start()
# thread1.join()
thread2.start()
# thread2.join()

这里有两个问题：

如果注释掉 thread1.join() 和 thread2.join()，那么输出结果会是怎样的？如果不注释掉 thread1.join() 和 thread2.join()，那么输出结果又会是怎样的？

解决方法

1. 不注释掉 join() 方法
   如果我们不注释掉 thread1.join() 和 thread2.join()，那么输出结果如下：

Inside increment
val is now 1
val is now 2
val is now 3
...
val is now 100
Inside increment
val is now 1
val is now 2
val is now 3
...
val is now 100

2. 注释掉 join() 方法
   如果我们注释掉 thread1.join() 和 thread2.join()，那么输出结果如下：

Inside increment
Inside increment
val is now 1
val is now 1
val is now 2
val is now 3
...
val is now 99
val is now 2
val is now 3
...
val is now 98
val is now 99
val is now 100

比较输出结果

通过比较这两个输出结果，我们可以发现，如果注释掉 join() 方法，那么两个线程的输出结果是交织在一起的，这表明这两个线程是并发执行的。而如果不注释掉 join() 方法，那么两个线程的输出结果是按照顺序输出的，这表明这两个线程是串行执行的。

join() 方法的作用
join() 方法的作用是让调用它的线程等待另一个线程终止。在我们的例子中，thread1.join() 和 thread2.join() 的作用是让主线程等待 thread1 和 thread2 两个线程终止。如果不注释掉这两个方法，那么主线程就会等待这两个线程终止后才继续执行。而如果注释掉这两个方法，那么主线程就不会等待这两个线程终止，而是直接继续执行。

代码示例：
为了更清楚地了解 join() 方法的作用，我们修改一下上面的代码：

import threading
val = 0
def increment(msg,sleep_time):
    global val
    print("Inside increment")
    for x in range(10):
        val += 1
        print("%s : %d\n" % (msg,val))
        time.sleep(sleep_time)
thread1 = threading.Thread(target=increment, args=("thread_01",0.5))
thread2 = threading.Thread(target=increment, args=("thread_02",1))
thread1.start()
thread1.join()
thread2.start()
thread2.join()

如果我们运行这段代码，那么输出结果如下：

Inside increment
thread_01 : 1

thread_01 : 2

thread_01 : 3

thread_01 : 4

thread_01 : 5

thread_01 : 6

thread_01 : 7

thread_01 : 8

thread_01 : 9

thread_01 : 10

Inside increment
thread_02 : 1

thread_02 : 2

thread_02 : 3

thread_02 : 4

thread_02 : 5

thread_02 : 6

thread_02 : 7

thread_02 : 8

thread_02 : 9

thread_02 : 10

从输出结果中，我们可以看到，这两个线程是按照顺序输出的，这表明这两个线程是串行执行的。这是因为我们在代码中使用了 thread1.join() 和 thread2.join() 这两个方法，让主线程等待这两个线程终止后才继续执行。