python 五——自定义线程池

内容概要：

1.low版线程池

2.绝版线程池

---

1.low版线程池

设计思路：运用队列queue

将线程类名放入队列中，执行一个就拿一个出来

import queue
import threading


class ThreadPool(object):

    def __init__(self, max_num=20):
        self.queue = queue.Queue(max_num)  #创建队列，最大数为20
        for i in range(max_num):
            self.queue.put(threading.Thread) #将类名放入队列中

    def get_thread(self):
        return self.queue.get() #从队列中取出类名

    def add_thread(self):
        self.queue.put(threading.Thread) #进类名放入队列中

def func(arg, p):  #定义一个函数
    print(arg)
    import time
    time.sleep(2)
    p.add_thread()


pool = ThreadPool(10) #创建对象，并执行该类的构造方法，即将线程的类名放入队列中

for i in range(30):
    thread = pool.get_thread() #调用该对象的get_thread方法，取出类名
    t = thread(target=func, args=(i, pool)) #创建对象，执行func，参数在args中
    t.start()

由于此方法要求使用者修改原函数，并在原函数里传参数，且调用方法也发生了改变，并且有空闲线程浪费资源，实际操作中并不方便，故设计了下一版线程池。

 

2.绝版线程池

设计思路：运用队列queue

a.队列里面放任务

b.线程一次次去取任务，线程一空闲就去取任务

import queue
import threading
import contextlib
import time

StopEvent = object()


class ThreadPool(object):

    def __init__(self, max_num, max_task_num = None):
        if max_task_num:
            self.q = queue.Queue(max_task_num)
        else:
            self.q = queue.Queue()
        self.max_num = max_num
        self.cancel = False
        self.terminal = False
        self.generate_list = []
        self.free_list = []

    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: 任务执行失败或成功后执行的回调函数，回调函数有两个参数1、任务函数执行状态；2、任务函数返回值（默认为None，即：不执行回调函数）
        :return: 如果线程池已经终止，则返回True否则None
        """
        if self.cancel:
            return
        if len(self.free_list) == 0 and len(self.generate_list) < self.max_num:
            self.generate_thread()
        w = (func, args, callback,)
        self.q.put(w)

    def generate_thread(self):
        """
        创建一个线程
        """
        t = threading.Thread(target=self.call)
        t.start()

    def call(self):
        """
        循环去获取任务函数并执行任务函数
        """
        current_thread = threading.currentThread()
        self.generate_list.append(current_thread)

        event = self.q.get()
        while event != StopEvent:

            func, args, callback = event
            try:
                result = func(*args)
                success = True
            except Exception as e:
                success = False
                result = None

            if callback is not None:
                try:
                    callback(success, result)
                except Exception as e:
                    pass

            with self.worker_state(self.free_list, current_thread):
                if self.terminal:
                    event = StopEvent
                else:
                    event = self.q.get()
        else:

            self.generate_list.remove(current_thread)

    def close(self):
        """
        执行完所有的任务后，所有线程停止
        """
        self.cancel = True
        count = len(self.generate_list)
        while count:
            self.q.put(StopEvent)
            count -= 1

    def terminate(self):
        """
        无论是否还有任务，终止线程
        """
        self.terminal = True

        while self.generate_list:
            self.q.put(StopEvent)

        self.q.queue.clear()

    @contextlib.contextmanager
    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)



# How to use

pool = ThreadPool(5)

def callback(status, result):
    # status, execute action status
    # result, execute action return value
    pass

def action(i):
    print(i)

for i in range(30):
    ret = pool.run(action, (i,), callback)

time.sleep(3)
print(len(pool.generate_list), len(pool.free_list))
print(len(pool.generate_list), len(pool.free_list))
pool.close()
# pool.terminate()