在学完第9章Selenium Grid之后，我们了解到Selenium Grid虽然可以分布式执行测试用例，但它并不支持并行。“分布式”和“并行”是两个完全不同的概念，分布式只负责将一个测试用例远程调用到不同的环境下执行；而并行强调“同时”执行多个任务。如何实现并行呢？可以利用编程语言提供的多线程（或多进程）技术来实现并行。
本章将学习Python的多线程与多进程技术，并将其应用到自动化测试用例的执行中。
在使用多线程之前，我们首先要理解进程和线程的概念。

什么是进程？
计算机程序只不过是磁盘中可执行的二进制（或其他类型）数据。它们只有在被读取到内存中、被操作系统调用的时候才开始它们的生命周期。进程是程序的一次执行，每个进程都有自己的地址空间、内存、数据栈，以及其他记录其运行轨迹的辅助数据。操作系统管理在其上面运行的所有进程，并为这些进程公平地分配时间。
什么是线程？
线程（有时被称为轻量级进程）与进程有些相似，不同的是，所有的线程都运行在同一个进程中，共享相同的运行环境。我们可以想象成是在主进程或“主线程”中并行运行的“迷你进程”。

10.1　单线程的时代

在单线程时代，当处理器需要处理多个任务时，必须对这些任务安排执行顺序，并按照这个顺序来执行任务。假如我们创建了两个任务；听音乐（music）和看电影（movie），在单线程中，我们只能按先后顺序来执行这两个任务。下面就通过一个例子来演示。

onethread.py

from time import sleep, ctime


# 听音乐任务
def music():
    print('I was listening to music! %s' % ctime())
    sleep(2)


# 看电影任务
def movie():
    print('I was at the movies! %s' % ctime())
    sleep(5)


if __name__ == '__main__':
    music()
    movie()
    print('all end:', ctime())

分别创建了两个任务music和movie，执行时间分别为2秒和5秒，通过sleep()方法设置休眠时间来模拟任务的运行时间。
运行结果。

D:\Python38\python.exe F:/python_project/学习验证/onethread.py
I was listening to music! Mon Sep 20 14:53:17 2021
I was at the movies! Mon Sep 20 14:53:19 2021
all end: Mon Sep 20 14:53:24 2021

Process finished with exit code 0

从运行结果可看到，程序从11分04秒开始播放music，11分06秒结束并开始movie的播放，最后，到11分11秒movie播放结束，总耗时7秒。
现在。我们对上面的例子做些调整，使它看起来更加有意思。
首先music和movie作为播放器，在用户使用时，可以根据用户的需求来播放任意的歌曲和影片，并且我们希望播放器能够提供循环播放的功能，尤其对于音乐播放器来说这个很重要，改造后的程序如下。

onethread2.py

from time import sleep, ctime


# 音乐播放器
def music(func, loop):
    for i in range(loop):
        print('I was listening to %s! %s' % (func, ctime()))
        sleep(2)


# 视频播放器
def movie(func, loop):
    for i in range(loop):
        print('I was at the %s! %s' % (func, ctime()))
        sleep(5)


if __name__ == '__main__':
    music('爱情买卖', 2)
    movie('阿凡达', 2)
    print('all end:', ctime())

给music()和movie()两个函数设置参数：播放文件和播放次数。而函数中通过for循环控制播放的次数。再次运行，结果如下。

D:\Python38\python.exe F:/python_project/学习验证/onethread2.py
I was listening to 爱情买卖! Mon Sep 20 14:56:34 2021
I was listening to 爱情买卖! Mon Sep 20 14:56:36 2021
I was at the 阿凡达! Mon Sep 20 14:56:38 2021
I was at the 阿凡达! Mon Sep 20 14:56:43 2021
all end: Mon Sep 20 14:56:48 2021

Process finished with exit code 0

从运行结果可以看到，程序从42分36秒开始播放music，42分40秒music两轮播放结束并开始播放movie；42分50秒两个任务结束，最终总耗时14秒。

10.2　多线程技术

Python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。thread提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁。threading基于Java的线程模型设计。锁（Lock）和条件变量（Condition）在Java中是对象的基本行为（每一个对象都自带了锁和条件变量），而在Python中则是独立的对象。

10.2.1　threading模块

我们应该避免使用thread模块，原因是它不支持守护线程。当主线程退出时，所有的子线程不管它们是否还在工作，都会被强行退出。有时我们并不希望发生这种行为，这时就引入了守护线程的概念。threading模块支持守护线程，所以，我们直接使用threading来改进上面的例子。
threads.py

from time import sleep, ctime
import threading

# 音乐播放器
def music(func, loop):
    for i in range(loop):
        print("I was listening to %s! %s" % (func, ctime()))
        sleep(2)


# 视频播放器
def movie(func, loop):
    for i in range(loop):
        print("I was at the %s! %s" % (func, ctime()))
        sleep(5)

# 创建线程数组
threads = []

# 创建线程t1,并添加到线程数组
t1 = threading.Thread(target=music, args=('爱情买卖',2))
threads.append(t1)

# 创建线程t2,并添加到线程数组
t2 = threading.Thread(target=movie, args=('阿凡达', 2))
threads.append(t2)

if __name__ == '__main__':
    # 启动线程
    for t in threads:
        t.start()
    # 守护线程
    for t in threads:
        t.join()
    print('all end: %s' % ctime())

通过for循环遍历threads数组中所装载的线程；start()开始线程活动，join()等待线程终止。如果不使用join()方法对每个线程做等待终止，那么在线程运行的过程中可能会去执行最后的打印“all end：..”。

class threading.Thread()方法说明：

class threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})
This constructor should always be called with keyword arguments. Arguments are:
group should be None; reserved for future extension when a ThreadGroup class is implemented.
target is t he callable obj ect t o be invoked by t he run() m ethod. Defaults to None, meaning nothing is called.
name is the thread name. By default, a unique name is constructed of the form “Thread-N” where N is a small decimal number.
args is the argument tuple for the target invocation. Defaults to ().
kwargs is a dictionary of keyword arguments for the target invocation. Defaults to {}.
If the subclass overrides the constructor, it must make sure to invoke the base class constructor (Thread.__init__()) before doing anything else to the thread.

运行结果。

D:\Python38\python.exe F:/python_project/学习验证/threads.py
I was listening to 爱情买卖! Mon Sep 20 14:28:52 2021
I was at the 阿凡达! Mon Sep 20 14:28:52 2021
I was listening to 爱情买卖! Mon Sep 20 14:28:54 2021
I was at the 阿凡达! Mon Sep 20 14:28:57 2021
all end: Mon Sep 20 14:29:02 2021

Process finished with exit code 0

从上面的运行结果可以看出，两个子线程（music、movie）同时启动于11分24秒，直到所有线程结束于11分34秒，总耗时10秒。movie的两次电影循环共需要10秒，music的歌曲循环需要4秒，从执行结果可以看出两个线程达到了并行工作。