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Python进度条与多线程的实现

介绍

进度条是在程序运行过程中显示任务进度的一种效果，它可以提升用户体验和程序交互的友好性。在Python中，我们可以使用多种方法实现进度条，其中之一是使用多线程。本文将介绍如何使用Python实现一个简单的进度条，并使用多线程来更新进度条的进度。

流程图

flowchart TD
    subgraph 主程序
        A[初始化进度条] --> B[启动子线程]
        B --> C[等待子线程结束]
    end
    subgraph 子线程
        D[更新进度条进度]
    end

实现步骤

导入相关库

import threading
import time

定义一个进度条类

class ProgressBar:
    def __init__(self, total):
        self.total = total  # 总任务数
        self.completed = 0  # 已完成任务数
        self.lock = threading.Lock()  # 线程锁

    def update(self):
        with self.lock:
            self.completed += 1

    def show_progress(self):
        rate = self.completed / self.total
        bar = '#' * int(rate * 50)
        percent = rate * 100
        print(f'[{bar:<50}] {percent:>6.2f}% completed', end='\r')

定义一个子线程类

class UpdateThread(threading.Thread):
    def __init__(self, progress_bar):
        super().__init__()
        self.progress_bar = progress_bar

    def run(self):
        while self.progress_bar.completed < self.progress_bar.total:
            self.progress_bar.show_progress()
            time.sleep(0.1)
        self.progress_bar.show_progress()  # 显示100%完成

主程序中使用进度条和子线程

def main():
    total_tasks = 100  # 总任务数
    progress = ProgressBar(total_tasks)  # 初始化进度条
    thread = UpdateThread(progress)  # 创建子线程
    thread.start()  # 启动子线程

    # 模拟任务的完成
    for _ in range(total_tasks):
        time.sleep(0.1)  # 模拟任务耗时
        progress.update()  # 更新进度条进度

    thread.join()  # 等待子线程结束


if __name__ == '__main__':
    main()

运行结果

[##################################################] 100.00% completed

解析

首先导入了threading和time库，分别用于创建多线程和模拟任务耗时。
定义了一个ProgressBar类，包含了初始化进度条、更新进度条和显示进度条的方法。其中，update方法用于更新已完成任务数，show_progress方法用于显示进度条和完成百分比。
定义了一个UpdateThread类，继承自threading.Thread类，用于创建子线程。在子线程的run方法中，通过不断调用show_progress方法来更新进度条的进度，直到所有任务完成。
在主程序中，我们首先初始化一个进度条对象progress，然后创建一个子线程thread，并启动子线程。
使用一个for循环模拟任务的完成过程，每完成一个任务，我们调用progress.update()方法来更新进度条的进度。
最后，我们使用thread.join()方法等待子线程结束。
运行结果会不断更新进度条的进度，直到任务全部完成。