编程语言
618
1. 线程池的创建
使用内置模块
在使用多线程处理任务时也不是线程越多越好,由于在切换线程的时候,需要切换上下文环境,依然会造成cpu的大量开销。为解决这个问题,线程池的概念被提出来了。预先创建好一个合理数量的线程池,让过来的任务立刻能够使用,就形成了线程池。
在Python3中,创建线程池是通过concurrent.futures
函数库中的ThreadPoolExecutor
类来实现的。
import time import threading from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor def target(): for i in range(5): print('running thread-{}:{}'.format(threading.get_ident(), i)) time.sleep(1) # 创建一个最大容纳数量为5的线程池 pool = ThreadPoolExecutor(5) for i in range(10): # 往线程池上塞任务 pool.submit(target)
创建线程池还可以使用更优雅的方式,就是使用上下文管理器
with ThreadPoolExecutor(5) as pool: for i in range(100): pool.submit(target)
直接运行代码,从输出可以看出,前面我们设置线程池最大线程数,会保证“同时”仅有五个线程在工作。
running thread-123145483767808:0 running thread-123145489022976:0 running thread-123145494278144:0 running thread-123145499533312:0 running thread-123145504788480:0 running thread-123145483767808:1 running thread-123145489022976:1 running thread-123145499533312:1 running thread-123145494278144:1 running thread-123145504788480:1 running thread-123145489022976:2 running thread-123145499533312:2 running thread-123145483767808:2 running thread-123145504788480:2 running thread-123145494278144:2 ....
示例完毕,来说明一下:
-
使用 with 语句 ,通过 ThreadPoolExecutor 构造实例,同时传入 max_workers 参数来设置线程池中最多能同时运行的线程数目。
-
使用 submit 函数来提交线程需要执行的任务到线程池中,并返回该任务的句柄(类似于文件、画图),注意 submit() 不是阻塞的,而是立即返回。
-
通过使用 done() 方法判断该任务是否结束。上面的例子可以看出,提交任务后立即判断任务状态,显示四个任务都未完成。在延时2.5后,task1 和 task2 执行完毕,task3 仍在执行中。
-
使用 result() 方法可以获取任务的返回值。
自定义线程池
除了使用上述第三方模块的方法之外,我们还可以自己结合前面所学的消息队列来自定义线程池。
这里我们就使用queue来实现一个上面同样效果的例子,大家感受一下。
import time import threading from queue import Queue def target(queue): while True: task = queue.get() if task == "stop": queue.task_done() break task() queue.task_done() def do_task(): for i in range(5): print('running thread-{}:{}'.format(threading.get_ident(), i)) time.sleep(1) class MyQueue(Queue): def close(self): for i in range(self.maxsize): self.put("stop") def custome_pool(task_func, max_workers): queue = MyQueue(max_workers) for n in range(max_workers): t = threading.Thread(target=task_func, args=(queue,)) t.daemon = True t.start() return queue pool = custome_pool(task_func=target, max_workers=5) for i in range(10): pool.put(do_task) pool.close() pool.join()
输出是和上面是完全一样的效果
running thread-123145469886464:0 running thread-123145475141632:0 running thread-123145485651968:0 running thread-123145490907136:0 running thread-123145480396800:0 running thread-123145469886464:1 running thread-123145480396800:1 running thread-123145475141632:1 running thread-123145490907136:1 running thread-123145485651968:1 ...
构建线程池的方法,是可以很灵活的,大家有空可以自己多研究。但是建议只要掌握一种自己熟悉的,能快速上手的就好了。