python程序中的线程操作 concurrent模块使用详解

一、concurrent模块的介绍

concurrent.futures模块提供了高度封装的异步调用接口

ThreadPoolExecutor：线程池，提供异步调用

ProcessPoolExecutor：进程池，提供异步调用

ProcessPoolExecutor 和 ThreadPoolExecutor：两者都实现相同的接口，该接口由抽象Executor类定义。

二、基本方法

submit(fn, *args, **kwargs) :异步提交任务

map(func, *iterables, timeout=None, chunksize=1) ：取代for循环submit的操作

shutdown(wait=True) ：相当于进程池的pool.close()+pool.join()操作

• wait=True，等待池内所有任务执行完毕回收完资源后才继续
• wait=False，立即返回，并不会等待池内的任务执行完毕
• 但不管wait参数为何值，整个程序都会等到所有任务执行完毕
• submit和map必须在shutdown之前

result(timeout=None) ：取得结果

add_done_callback(fn) ：回调函数

三、进程池和线程池

池的功能：限制进程数或线程数.

什么时候限制： 当并发的任务数量远远大于计算机所能承受的范围,即无法一次性开启过多的任务数量 我就应该考虑去限制我进程数或线程数,从保证服务器不崩.

3.1 进程池

from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
from multiprocessing import Process,current_process
import time
def task(i):
  print(f'{current_process().name} 在执行任务{i}')
  time.sleep(1)
if __name__ == '__main__':
  pool = ProcessPoolExecutor(4) # 进程池里又4个进程
  for i in range(20): # 20个任务
    pool.submit(task,i)# 进程池里当前执行的任务i，池子里的4个进程一次一次执行任务

3.2 线程池

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
from threading import Thread,currentThread
import time
def task(i):
  print(f'{currentThread().name} 在执行任务{i}')
  time.sleep(1)
if __name__ == '__main__':
  pool = ThreadPoolExecutor(4) # 进程池里又4个线程
  for i in range(20): # 20个任务
    pool.submit(task,i)# 线程池里当前执行的任务i，池子里的4个线程一次一次执行任务

四、Map的用法

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor,ProcessPoolExecutor
import os,time,random
def task(n):
  print('%s is runing' %os.getpid())
  time.sleep(random.randint(1,3))
  return n**2
if __name__ == '__main__':
  executor=ThreadPoolExecutor(max_workers=3)
  # for i in range(20):
  #   future=executor.submit(task,i)
  executor.map(task,range(1,21)) #map取代了for+submit

五、同步和异步

理解为提交任务的两种方式

同步: 提交了一个任务,必须等任务执行完了(拿到返回值),才能执行下一行代码

异步: 提交了一个任务,不要等执行完了,可以直接执行下一行代码.

同步：相当于执行任务的串行执行

异步

from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
from multiprocessing import Process,current_process
import time
n = 1
def task(i):
  global n
  print(f'{current_process().name} 在执行任务{i}')
  time.sleep(1)
  n += i
  return n
if __name__ == '__main__':
  pool = ProcessPoolExecutor(4) # 进程池里又4个线程
  pool_lis = []
  for i in range(20): # 20个任务
    future = pool.submit(task,i)# 进程池里当前执行的任务i，池子里的4个线程一次一次执行任务
    # print(future.result()) # 这是在等待我执行任务得到的结果，如果一直没有结果，这里会导致我们所有任务编程了串行
                # 在这里就引出了下面的pool.shutdown()方法
    pool_lis.append(future)
  pool.shutdown(wait=True) # 关闭了池的入口，不允许在往里面添加任务了，会等带所有的任务执行完，结束阻塞
  for p in pool_lis:
    print(p.result())
  print(n)# 这里一开始肯定是拿到0的，因为我只是去告诉操作系统执行子进程的任务，代码依然会继续往下执行
  # 可以用join去解决，等待每一个进程结束后，拿到他的结果

六、回调函数

import time
from threading import Thread,currentThread
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
def task(i):
  print(f'{currentThread().name} 在执行{i}')
  time.sleep(1)
  return i**2

# parse 就是一个回调函数
def parse(future):
  # 处理拿到的结果
  print(f'{currentThread().name} 结束了当前任务')
  print(future.result())
if __name__ == '__main__':
  pool = ThreadPoolExecutor(4)
  for i in range(20):
    future = pool.submit(task,i)
    '''
    给当前执行的任务绑定了一个函数，在当前任务结束的时候就会触发这个函数（称之为回调函数）
    会把future对象作为参数传给函数
    注：这个称为回调函数，当前任务处理结束了，就回来调parse这个函数
    '''
    future.add_done_callback(parse)
    # add_done_callback (parse) parse是一个回调函数
    # add_done_callback () 是对象的一个绑定方法，他的参数就是一个函数

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