Python自定义线程池实现方法分析


Posted in Python onFebruary 07, 2018

本文实例讲述了Python自定义线程池实现方法。分享给大家供大家参考,具体如下:

关于python的多线程,由与GIL的存在被广大群主所诟病,说python的多线程不是真正的多线程。但多线程处理IO密集的任务效率还是可以杠杠的。

我实现的这个线程池其实是根据银角的思路来实现的。

主要思路:

任务获取和执行:

1、任务加入队列,等待线程来获取并执行。
2、按需生成线程,每个线程循环取任务。

线程销毁:

1、获取任务是终止符时,线程停止。
2、线程池close()时,向任务队列加入和已生成线程等量的终止符。
3、线程池terminate()时,设置线程下次任务取到为终止符。

流程概要设计:

Python自定义线程池实现方法分析

详细代码:

import threading
import contextlib
from Queue import Queue
import time
class ThreadPool(object):
  def __init__(self, max_num):
    self.StopEvent = 0#线程任务终止符,当线程从队列获取到StopEvent时,代表此线程可以销毁。可设置为任意与任务有区别的值。
    self.q = Queue()
    self.max_num = max_num #最大线程数
    self.terminal = False  #是否设置线程池强制终止
    self.created_list = [] #已创建线程的线程列表
    self.free_list = [] #空闲线程的线程列表
    self.Deamon=False #线程是否是后台线程
  def run(self, func, args, callback=None):
    """
    线程池执行一个任务
    :param func: 任务函数
    :param args: 任务函数所需参数
    :param callback:
    :return: 如果线程池已经终止,则返回True否则None
    """
    if len(self.free_list) == 0 and len(self.created_list) < self.max_num:
      self.create_thread()
    task = (func, args, callback,)
    self.q.put(task)
  def create_thread(self):
    """
    创建一个线程
    """
    t = threading.Thread(target=self.call)
    t.setDaemon(self.Deamon)
    t.start()
    self.created_list.append(t)#将当前线程加入已创建线程列表created_list
  def call(self):
    """
    循环去获取任务函数并执行任务函数
    """
    current_thread = threading.current_thread()  #获取当前线程对象·
    event = self.q.get()  #从任务队列获取任务
    while event != self.StopEvent:  #判断获取到的任务是否是终止符
      func, arguments, callback = event#从任务中获取函数名、参数、和回调函数名
      try:
        result = func(*arguments)
        func_excute_status =True#func执行成功状态
      except Exception as e:
        func_excute_status = False
        result =None
        print '函数执行产生错误', e#打印错误信息
      if func_excute_status:#func执行成功后才能执行回调函数
        if callback is not None:#判断回调函数是否是空的
          try:
            callback(result)
          except Exception as e:
            print '回调函数执行产生错误', e # 打印错误信息
      with self.worker_state(self.free_list,current_thread):
        #执行完一次任务后,将线程加入空闲列表。然后继续去取任务,如果取到任务就将线程从空闲列表移除
        if self.terminal:#判断线程池终止命令,如果需要终止,则使下次取到的任务为StopEvent。
          event = self.StopEvent
        else: #否则继续获取任务
          event = self.q.get() # 当线程等待任务时,q.get()方法阻塞住线程,使其持续等待
    else:#若线程取到的任务是终止符,就销毁线程
      #将当前线程从已创建线程列表created_list移除
      self.created_list.remove(current_thread)
  def close(self):
    """
    执行完所有的任务后,所有线程停止
    """
    full_size = len(self.created_list)#按已创建的线程数量往线程队列加入终止符。
    while full_size:
      self.q.put(self.StopEvent)
      full_size -= 1
  def terminate(self):
    """
    无论是否还有任务,终止线程
    """
    self.terminal = True
    while self.created_list:
      self.q.put(self.StopEvent)
    self.q.queue.clear()#清空任务队列
  def join(self):
    """
    阻塞线程池上下文,使所有线程执行完后才能继续
    """
    for t in self.created_list:
      t.join()
  @contextlib.contextmanager#上下文处理器,使其可以使用with语句修饰
  def worker_state(self, state_list, worker_thread):
    """
    用于记录线程中正在等待的线程数
    """
    state_list.append(worker_thread)
    try:
      yield
    finally:
      state_list.remove(worker_thread)
if __name__ == '__main__':
  def Foo(arg):
    return arg
    # time.sleep(0.1)
  def Bar(res):
    print res
  pool=ThreadPool(5)
  # pool.Deamon=True#需在pool.run之前设置
  for i in range(1000):
    pool.run(func=Foo,args=(i,),callback=Bar)
  pool.close()
  pool.join()
  # pool.terminate()
  print "任务队列里任务数%s" %pool.q.qsize()
  print "当前存活子线程数量:%d" % threading.activeCount()
  print "当前线程创建列表:%s" %pool.created_list
  print "当前线程创建列表:%s" %pool.free_list

关于上下文处理:

来个简单例子说明:

下面的代码手动自定义了一个myopen方法,模拟我们常见的with open() as f:语句。具体的contextlib模块使用,会单独开章来将。

# coding:utf-8
import contextlib
@contextlib.contextmanager#定义该函数支持上下文with语句
def myopen(filename,mode):
  f=open(filename,mode)
  try:
    yield f.readlines()#正常执行返回f.readlines()
  except Exception as e:
    print e
  finally:
    f.close()#最后在with代码快执行完毕后返回执行finally下的f.close()实现关闭文件
if __name__ == '__main__':
  with myopen(r'c:\ip1.txt','r') as f:
    for line in f:
      print line

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

Python 相关文章推荐
Python实现的简单算术游戏实例
May 26 Python
python利用装饰器进行运算的实例分析
Aug 04 Python
Python返回数组/List长度的实例
Jun 23 Python
Python初学者需要注意的事项小结(python2与python3)
Sep 26 Python
Python3列表内置方法大全及示例代码小结
May 10 Python
python开启debug模式的方法
Jun 27 Python
10行Python代码计算汽车数量的实现方法
Oct 23 Python
Python数据存储之 h5py详解
Dec 26 Python
Python动态导入模块和反射机制详解
Feb 18 Python
Pycharm激活方法及详细教程(详细且实用)
May 12 Python
opencv之颜色过滤只留下图片中的红色区域操作
Jun 05 Python
python 实现客户端与服务端的通信
Dec 23 Python
使用apidoc管理RESTful风格Flask项目接口文档方法
Feb 07 #Python
Python列表推导式、字典推导式与集合推导式用法实例分析
Feb 07 #Python
浅析Python3爬虫登录模拟
Feb 07 #Python
Python实现的三层BP神经网络算法示例
Feb 07 #Python
Python 12306抢火车票脚本
Feb 07 #Python
django限制匿名用户访问及重定向的方法实例
Feb 07 #Python
Python用 KNN 进行验证码识别的实现方法
Feb 06 #Python
You might like
坏狼的PHP学习教程之第2天
2008/06/15 PHP
php单例模式实现方法分析
2015/03/14 PHP
apache php mysql开发环境安装教程
2016/07/28 PHP
Laravel 前端资源配置教程
2019/10/18 PHP
javascript事件模型代码
2007/07/01 Javascript
javascript 数据类型转换(parseInt,parseFloat)
2010/07/20 Javascript
JavaScript中的style.display属性操作
2013/03/27 Javascript
AJAX跨域请求json数据的实现方法
2013/11/11 Javascript
页面按钮禁用与解除禁用的方法
2014/02/19 Javascript
使用text方法获取Html元素文本信息示例
2014/09/01 Javascript
jQuery实现点击该行即可删除HTML表格行
2014/10/17 Javascript
jQuery实现带有动画效果的回到顶部和底部代码
2015/11/04 Javascript
理解javascript函数式编程中的闭包(closure)
2016/03/08 Javascript
详解Angular 开发环境搭建
2017/06/22 Javascript
js之切换全屏和退出全屏实现代码实例
2019/09/09 Javascript
vue-cli3.X快速创建项目的方法步骤
2019/11/14 Javascript
[02:00]DAC2018主宣传片——龙征四海,剑问东方
2018/03/20 DOTA
python解析中国天气网的天气数据
2014/03/21 Python
django定期执行任务(实例讲解)
2017/11/03 Python
在Python中定义一个常量的方法
2018/11/10 Python
python中使用 xlwt 操作excel的常见方法与问题
2019/01/13 Python
python实现可变变量名方法详解
2019/07/01 Python
TensorFlow获取加载模型中的全部张量名称代码
2020/02/11 Python
纯CSS3实现手风琴风格菜单具体步骤
2013/05/06 HTML / CSS
Old Navy加拿大官网:美式休闲服饰品牌
2017/09/26 全球购物
荷兰在线体育用品商店:Avantisport.nl
2018/07/04 全球购物
德国高端单身人士交友网站:ElitePartner
2018/12/02 全球购物
实习单位推荐信范文
2013/11/27 职场文书
旅游管理专业个人求职信范文
2013/12/24 职场文书
联谊会主持词
2014/03/26 职场文书
战略合作意向书范本
2014/04/01 职场文书
志愿者活动总结
2014/04/28 职场文书
年度优秀员工获奖感言
2014/08/15 职场文书
上课迟到检讨书300字
2014/10/15 职场文书
公司领导班子召开党的群众路线教育实践活动总结大会新闻稿
2014/10/21 职场文书
《槐乡的孩子》教学反思
2016/02/20 职场文书