文章目录

• 一、背景介绍
• 二、python的同步原语
• • 1、互斥量
  • 2、条件变量
• 三、实现线程安全的队列Queue
• • 1、队列
  • 2、实现线程安全的队列的功能
  • 3、什么会影响线程安全
  • 4、编程实现
• 四、实现基本任务对象Task
• • 1、概念
  • 2、编程实现
• 五、线程池简介
• • 1、什么是线程池
  • 2、为什么使用线程池
• 六、实现任务处理线程Process Thread
• • 1、功能、必备属性
  • 2、编程实现
• 七、实现任务处理线程池Pool
• • 1、线程池基本功能
  • 2、实现任务处理线程池
  • 3、编程实现
• 八、编写测试用例
• 九、实现异步任务处理AsyncTask

一、背景介绍

实现支持异步任务的线程池
使用python3

• 很多语言都提供了线程池
  • Java:ThreadPoolExecutor
  • Python3:ThreadPoolExecutor

本篇的主要内容：

二、python的同步原语

1、互斥量

• 申请：lock=threading.Lock()
• 加锁：lock.acquire()
• 解锁：lock.release()

2、条件变量

• 申请条件变量：condition=threading.Condition()
• 加锁：condition.acquire()
• 解锁：condition.release()
• 等待：condition.wait()
• 唤醒：condition.notify()
• python中不需要将条件变量和互斥量自己结合，threading库直接将互斥量放入条件变量中

三、实现线程安全的队列Queue

1、队列

• 队列用于存放多个元素，是存放各种元素的池
  • 存放的元素可以是线程，可以是任务，也可以是别的

2、实现线程安全的队列的功能

• 获取当前队元素数量
• 往队列放入元素
• 从队列取出元素

3、什么会影响线程安全

队列可能有多个线程同时操作，因此需要保证线程安全

比如：

• 场景： 多个线程同时访问队列元素
  • 目的： 为了保证多个线程获取的串行
  • 方法： 使用“锁”保护队列
• 场景： 队列元素为空时获取队列元素，
  • 目的： 此时阻塞线程，等待队列到队列不为空，
  • 方法： 使用条件变量等待队列元素不为空

4、编程实现

queue.py

四、实现基本任务对象Task

1、概念

指放入队列中的任务对象

• 实现基本任务对象需要
  • 任务参数
  • 任务唯一标记(uuid)
  • 任务具体的执行逻辑

2、编程实现

task.py

五、线程池简介

1、什么是线程池

• 线程池是存放多个线程的容器
• CPU调度线程执行后不会销毁线程
• 将线程放回线程池重复利用

2、为什么使用线程池

• 线程是稀缺资源，不应该频繁创建和销毁
• 架构解耦，线程创建和业务处理解耦，更加优雅
• 线程池是使用线程的最佳实践

六、实现任务处理线程Process Thread

1、功能、必备属性

• 任务处理线程需要不断的从任务队列里取任务执行
• 任务处理线程需要有一个标记，标记线程什么时候应该停止
• 实现任务处理线程
  • 基本属性(任务队列、标记)
  • 线程执行的逻辑
  • 线程停止(stop)

2、编程实现

pool.py