如何在类内部封装并启动多个线程实例

发布日期： 2026-01-20 阅读量： 作者： 碧海醫心

本文介绍如何将多线程逻辑完全封装在 python 类中，使每个对象实例自主管理其内部的两个并发线程，避免在主程序中手动创建和调度线程，提升代码复用性与可维护性。

在面向对象设计中，理想的多线程封装应遵循“职责内聚”原则：对象自身负责其并发行为的生命周期（启动、等待、清理），而非由外部协调。上述需求可通过在类中定义 run_threads() 和 join_threads() 方法实现——前者启动两个独立线程分别执行 func_one 和 func_two，后者阻塞主线程直至本实例所有子线程完成。

以下是完整、可运行的封装示例（含模拟任务与日志输出，便于验证并发行为）：

import threading
import time

class MyObject:
    def __init__(self, item_id):
        self.item_id = item_id
        # 可选：为线程安全预留属性（如 event、lock 等）
        self._threads = []

    def func_one(self):
        print(f"[{self.item_id}] func_one started")
        time.sleep(1.5)  # 模拟耗时操作
        print(f"[{self.item_id}] func_one completed")

    def func_two(self):
        print(f"[{self.item_id}] func_two started")
        time.sleep(1.0)
        print(f"[{self.item_id}] func_two completed")

    def run_threads(self):
        """启动本实例的两个工作线程"""
        thread1 = threading.Thread(target=self.func_one, name=f"{self.item_id}-func1")
        thread2 = threading.Thread(target=self.func_two, name=f"{self.item_id}-func2")

        # 存储引用以供后续 join（也可直接用实例属性，但列表更易扩展）
        self._threads = [thread1, thread2]

        thread1.start()
        thread2.start()

    def join_threads(self):
        """等待本实例所有工作线程结束"""
        for t in self._threads:
            t.join()

# 使用示例：创建多个独立实例，并发运行
if __name__ == "__main__":
    obj1 = MyObject("item-01")
    obj2 = MyObject("item-02")

    # 启动所有实例的线程（非阻塞）
    obj1.run_threads()
    obj2.run_threads()

    # 主线程等待全部完成（顺序无关，自动同步）
    obj1.join_threads()
    obj2.join_threads()

    print("All instances finished.")

✅ 关键优势：

✅ 高内聚：线程创建、启动、等待均在类内部完成；
✅ 实例隔离：每个 MyObject 实例拥有独立线程上下文，互不干扰；
✅ 可扩展性强：若需增加第三线程或动态控制，只需修改 run_threads() 内部逻辑；
✅ 资源可控：通过 _threads 列表统一管理，便于调试、监控或中断（如添加 is_alive() 检查）。

⚠️ 注意事项：

避免在 __init__ 中直接启动线程（易导致未完成初始化即执行）；
若线程需访问共享状态，请显式使用 threading.Lock 或 threading.Event 保证安全；
join() 必须在 start() 之后调用，否则会引发 RuntimeError；
生产环境建议为线程命名（name= 参数），便于日志追踪与调试。

通过这种封装方式，你不仅能写出更清晰、更易测试的并发代码，也为后续集成线程池、异步任务队列等高级模式打下坚实基础。

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