1. 使用內(nèi)置模塊

在使用多線程處理任務(wù)時(shí)也不是線程越多越好，由于在切換線程的時(shí)候，需要切換上下文環(huán)境，依然會(huì)造成cpu的大量開(kāi)銷(xiāo)。為解決這個(gè)問(wèn)題，線程池的概念被提出來(lái)了。預(yù)先創(chuàng)建好一個(gè)合理數(shù)量的線程池，讓過(guò)來(lái)的任務(wù)立刻能夠使用，就形成了線程池。

在Python3中，創(chuàng)建線程池是通過(guò)concurrent.futures函數(shù)庫(kù)中的ThreadPoolExecutor類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)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)

# 創(chuàng)建一個(gè)最大容納數(shù)量為5的線程池
pool = ThreadPoolExecutor(5)

for i in range(10):
    # 往線程池上塞任務(wù)
    pool.submit(target)

創(chuàng)建線程池還可以使用更優(yōu)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)

直接運(yùn)行代碼，從輸出可以看出，前面我們?cè)O(shè)置線程池最大線程數(shù)，會(huì)保證“同時(shí)”僅有五個(gè)線程在工作。

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
....

示例完畢，來(lái)說(shuō)明一下：

使用 with 語(yǔ)句 ，通過(guò) ThreadPoolExecutor 構(gòu)造實(shí)例，同時(shí)傳入 max_workers 參數(shù)來(lái)設(shè)置線程池中最多能同時(shí)運(yùn)行的線程數(shù)目。

使用 submit 函數(shù)來(lái)提交線程需要執(zhí)行的任務(wù)到線程池中，并返回該任務(wù)的句柄（類(lèi)似于文件、畫(huà)圖），注意 submit() 不是阻塞的，而是立即返回。

通過(guò)使用 done() 方法判斷該任務(wù)是否結(jié)束。上面的例子可以看出，提交任務(wù)后立即判斷任務(wù)狀態(tài)，顯示四個(gè)任務(wù)都未完成。在延時(shí)2.5后，task1 和 task2 執(zhí)行完畢，task3 仍在執(zhí)行中。

使用 result() 方法可以獲取任務(wù)的返回值。

2. 自定義線程池

除了使用上述第三方模塊的方法之外，我們還可以自己結(jié)合前面所學(xué)的消息隊(duì)列來(lái)自定義線程池。

這里我們就使用queue來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)上面同樣效果的例子，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()

輸出是和上面是完全一樣的效果

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
...

構(gòu)建線程池的方法，是可以很靈活的，大家有空可以自己多研究。但是建議只要掌握一種自己熟悉的，能快速上手的就好了。
審核編輯：湯梓紅