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Python concurrent.futures模組使用例項

這篇文章主要介紹了Python concurrent.futures模組使用例項,文中通過示例程式碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

concurrent.futures的作用:

管理併發任務池。concurrent.futures模組提供了使用工作執行緒或程序池執行任務的介面。執行緒和程序池API都是一樣,所以應用只做最小的修改就可以線上程和程序之間地切換

1、基於執行緒池使用map()

futures_thread_pool_map.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures
import threading
import time

def task(n):
  print('{}: 睡眠 {}'.format(threading.current_thread().name,n))
  time.sleep(n / 10)
  print('{}: 執行完成 {}'.format(threading.current_thread().name,n))
  return n / 10

ex = futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
print('main: 開始執行')
results = ex.map(task,range(5,-1)) #返回值是generator 生成器
print('main: 未處理的結果 {}'.format(results))
print('main: 等待真實結果')
real_results = list(results)
print('main: 最終結果: {}'.format(real_results))

執行效果

[root@ mnt]# python3 futures_thread_pool_map.py 
main: 開始執行
ThreadPoolExecutor-0_0: 睡眠 5
ThreadPoolExecutor-0_1: 睡眠 4
main: 未處理的結果 <generator object Executor.map.<locals>.result_iterator at 0x7f1c97484678>
main: 等待真實結果
ThreadPoolExecutor-0_1: 執行完成 4
ThreadPoolExecutor-0_1: 睡眠 3
ThreadPoolExecutor-0_0: 執行完成 5
ThreadPoolExecutor-0_0: 睡眠 2
ThreadPoolExecutor-0_0: 執行完成 2
ThreadPoolExecutor-0_0: 睡眠 1
ThreadPoolExecutor-0_1: 執行完成 3
ThreadPoolExecutor-0_0: 執行完成 1
main: 最終結果: [0.5,0.4,0.3,0.2,0.1]

2、futures執行單個任務

futures_thread_pool_submit.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures
import threading
import time

def task(n):
  print('{}: 睡眠 {}'.format(threading.current_thread().name,n))
  return n / 10

ex = futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
print('main :開始')
f = ex.submit(task,5)
print('main: future: {}'.format(f))
print('等待執行結果')
results = f.result()
print('main: result:{}'.format(results))
print('main: future 之後的結果:{}'.format(f))

執行效果

[root@ mnt]# python3 futures_thread_pool_submit.py 
main :開始
ThreadPoolExecutor-0_0: 睡眠 5
main: future: <Future at 0x7f40c0a6a400 state=running>
等待執行結果
ThreadPoolExecutor-0_0: 執行完成 5
main: result:0.5
main: future 之後的結果:<Future at 0x7f40c0a6a400 state=finished returned float>

3、futures.as_completed()按任意順序執行結果

futures_as_completed.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import random
import time
from concurrent import futures

def task(n):
  time.sleep(random.random())
  return (n,n / 10)

ex = futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
print('main: 開始')
wait_for = [
  ex.submit(task,i) for i in range(5,-1)
]
for f in futures.as_completed(wait_for):
  print('main: result:{}'.format(f.result()))

執行效果

[root@ mnt]# python3 futures_as_completed.py 
main: 開始
main: result:(5,0.5)
main: result:(4,0.4)
main: result:(3,0.3)
main: result:(1,0.1)
main: result:(2,0.2)

4、Future回撥之futures.add_done_callback()

futures_future_callback.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures
import time

def task(n):
  print('task {} : 睡眠'.format(n))
  time.sleep(0.5)
  print('task {} : 完成'.format(n))
  return n / 10

def done(fn):
  if fn.cancelled():
    print('done {}:取消'.format(fn.arg))
  elif fn.done():
    error = fn.exception()
    if error:
      print('done {} : 錯誤返回 : {}'.format(fn.arg,error))
    else:
      result = fn.result()
      print('done {} : 正常返回 : {}'.format(fn.arg,result))

if __name__ == '__main__':
  ex = futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
  print('main : 開始')
  f = ex.submit(task,5)
  f.arg = 5
  f.add_done_callback(done)
  result = f.result()

執行效果

[root@ mnt]# python3 futures_future_callback.py 
main : 開始
task 5 : 睡眠
task 5 : 完成
done 5 : 正常返回 : 0.5

5、Future任務取消之futures.cancel()

futures_future_callback_cancel.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures
import time

def task(n):
  print('task {} : 睡眠'.format(n))
  time.sleep(0.5)
  print('task {} : 完成'.format(n))
  return n / 10

def done(fn):
  if fn.cancelled():
    print('done {}:取消'.format(fn.arg))
  elif fn.done():
    error = fn.exception()
    if error:
      print('done {} : 錯誤返回 : {}'.format(fn.arg,result))

if __name__ == '__main__':
  ex = futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
  print('main : 開始')
  tasks = []

  for i in range(10,-1):
    print('main: submitting {}'.format(i))
    f = ex.submit(task,i)
    f.arg = i
    f.add_done_callback(done)
    tasks.append((i,f))

  for i,task_obj in reversed(tasks):
    if not task_obj.cancel():
      print('main: 不能取消{}'.format(i))
  ex.shutdown()

執行效果

[root@mnt]# python3 futures_future_callback_cancel.py 
main : 開始
main: submitting 10
task 10 : 睡眠
main: submitting 9
task 9 : 睡眠
main: submitting 8
main: submitting 7
main: submitting 6
main: submitting 5
main: submitting 4
main: submitting 3
main: submitting 2
main: submitting 1
done 1:取消
done 2:取消
done 3:取消
done 4:取消
done 5:取消
done 6:取消
done 7:取消
done 8:取消
main: 不能取消9
main: 不能取消10
task 10 : 完成
done 10 : 正常返回 : 1.0
task 9 : 完成
done 9 : 正常返回 : 0.9

6、Future異常的處理

futures_future_exception

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures

def task(n):
  print('{} : 開始'.format(n))
  raise ValueError('這個值不太好 {}'.format(n))

ex = futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
print('main: 開始...')

f = ex.submit(task,5)

error = f.exception()
print('main: error:{}'.format(error))

try:
  result = f.result()
except ValueError as e:
  print('訪問結果值的異常 {}'.format(e))

執行效果

[root@mnt]# python3 futures_future_exception.py 
main: 開始...
5 : 開始
main: error:這個值不太好 5
訪問結果值的異常 這個值不太好 5

7、Future上下文管理即利用with開啟futures.ThreadPoolExecutor()

futures_context_manager.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures

def task(n):
  print(n)

with futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=2) as ex:
  print('main: 開始')
  ex.submit(task,1)
  ex.submit(task,2)
  ex.submit(task,3)
  ex.submit(task,4)
print('main: 結束')

執行效果

[root@ mnt]# python3 futures_context_manager.py 
main: 開始
2
4
main: 結束

8、基於程序池使用map()

futures_process_pool_map.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures
import os

def task(n):
  return (n,os.getpid())

if __name__ == '__main__':
  ex = futures.ProcessPoolExecutor(max_workers=2)
  results = ex.map(task,range(50,-1))
  for n,pid in results:
    print('task {} in 程序id {}'.format(n,pid))

執行效果

[root@ mnt]# python3 futures_process_pool_map.py 
task 5 in 程序id 9192
task 4 in 程序id 8668
task 3 in 程序id 9192
task 2 in 程序id 8668
task 1 in 程序id 9192

9、基於程序池異常處理

futures_process_pool_broken.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from concurrent import futures
import os
import signal

def task(n):
  return (n,os.getpid())

if __name__ == '__main__':
  with futures.ProcessPoolExecutor(max_workers=2) as ex:
    print('獲取工作程序的id')
    f1 = ex.submit(os.getpid)
    pid1 = f1.result()

    print('結束程序 {}'.format(pid1))
    os.kill(pid1,signal.SIGHUP)

    print('提交其它程序')
    f2 = ex.submit(os.getpid)
    try:
      pid2 = f2.result()
    except futures.process.BrokenProcessPool as e:
      print('不能開始新的任務:{}'.format(e))

執行效果

[root@ mnt]# python3 futures_process_pool_broken.py 
獲取工作程序的id
結束程序 104623
提交其它程序
不能開始新的任務:A process in the process pool was terminated abruptly while the future was running or pending.

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。