Python 线程障碍对象 Barrier - Python零基础入门教程

2021年6月27日 28点热度 0条评论 来源: 猿说编程

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Python 线程 Barrier 俗称障碍对象,也称栅栏,也叫屏障。​

一.Python 线程障碍对象 Barrier 简介

# 导入线程模块
import threading


'''
参数介绍:
    parties — 线程计数器,记录线程数量,也称线程障碍数量;
    action — 是一个可调用函数,当等待的线程到达了线程障碍数量parties,其中一个线程会首先调用action 对应函数,之后再执行线程自己内部的代码;
    timeout — 默认的超时时间;
'''

# 障碍对象barrier
barrier = threading.Barrier(parties, action=None, timeout=None)

二.Python 线程障碍对象 Barrier 原理

与之前介绍 互斥锁 Lock / 事件 Event / 定时器 Timer 等不同,多线程 Barrier 会设置一个线程障碍数量 parties ,如果等待的线程数量没有达到障碍数量 parties ,所有线程会处于阻塞状态,当等待的线程到达了这个数量就会唤醒所有的等待线程。

可能说的有点抽象,以播放器为例子:首先一个线程做播放器初始化工作(加载本地文件或者获取播放地址),然后一个线程获取视频画面,一个线程获取视频声音,只有当初始化工作完毕,视频画面获取完毕,视频声音获取完毕,播放器才会开始播放,其中任意一个线程没有完成,播放器会处于阻塞状态直到三个任务都完成!

三.Python 线程障碍对象 Barrier 函数介绍

wait(timeout=None) 阻塞并尝试通过障碍,如果等待的线程数量大于或者等于线程障碍数量 parties ,则表示障碍通过,执行 action 对应函数并执行线程内部代码,反之则继续等待;

如果 wait(timeout=None) 等待超时,障碍将进入断开状态!如果在线程等待期间障碍断开或重置,此方法会引发 BrokenBarrierError 错误,注意添加异常处理,演示代码查看案例一;

reset 重置线程障碍数量,返回默认的空状态,即当前阻塞的线程重新来过,如果在线程等待期间障碍断开或重置,此方法会引发 BrokenBarrierError 错误,注意添加异常处理,演示代码查看案例二;

四.Python 线程障碍对象 Barrier 使用

1.案例一:常规使用

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿说编程
@Blog(个人博客地址): www.codersrc.com
@File:Python 线程障碍对象 Barrier.py
@Time:2021/05/04 07:37
@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!

"""

# 导入线程模块
import threading

def plyer_display():
    print('初始化通过完成,音视频同步完成,可以开始播放....')

# 设置3个障碍对象
barrier = threading.Barrier(3, action=plyer_display, timeout=None)


def player_init(statu):
    print(statu)
    try:
        # 设置超时时间,如果2秒内,没有达到障碍线程数量,
        # 会进入断开状态,引发BrokenBarrierError错误
        barrier.wait(2)
    except Exception as e: # 断开状态,引发BrokenBarrierError错误
        print("等待超时了... ")
    else:
        print("xxxooooxxxxxooooxxxoooo")

if __name__ == '__main__':

    statu_list = ["init ready","video ready","audio ready"]
    thread_list = list()
    for i in range(0,3):
        t = threading.Thread(target=player_init,args=(statu_list[i],))
        t.start()
        thread_list.append(t)

    for t in thread_list:
        t.join()


'''
输出结果:

init ready
video ready
audio ready
初始化通过完成,音视频同步完成,可以开始播放....
xxxooooxxxxxooooxxxoooo
xxxooooxxxxxooooxxxoooo
xxxooooxxxxxooooxxxoooo

'''

注意:如果 barrier.wait(timeout=None) 等待超时,会进入断开状态,引发 BrokenBarrierError 错误,为了程序的健壮性,最好加上异常处理;

2.案例二:重置线程障碍数量 reset

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿说编程
@Blog(个人博客地址): www.codersrc.com
@File:Python 线程障碍对象 Barrier.py
@Time:2021/05/04 07:37
@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!

"""

# 导入线程模块
import threading

def plyer_display():
    print('初始化通过完成,音视频同步完成,可以开始播放....')

# 设置3个障碍对象
barrier = threading.Barrier(3, action=plyer_display, timeout=None)


def player_init(statu):

    while True:
        print(statu)
        try:
            # 设置超时时间,如果2秒内,没有达到障碍线程数量,
            # 会进入断开状态,引发BrokenBarrierError错误
            barrier.wait(2)
        except Exception as e: # 断开状态,引发BrokenBarrierError错误
            # print("断开状态... ")
            continue
        else:
            print("xxxooyyyxxxooyyyxxxooyyy")
            break

if __name__ == '__main__':

    statu_list = ["init ready","video ready","audio ready"]
    thread_list = list()
    for i in range(0,3):
        t = threading.Thread(target=player_init,args=(statu_list[i],))
        t.start()

        thread_list.append(t)
        if i == 1: # 重置状态
            print("不想看爱情片,我要看爱情动作片....")
            barrier.reset()


    for t in thread_list:
        t.join()

'''
输出结果:

init ready
video ready
不想看爱情片,我要看爱情动作片....
init ready
video ready
audio ready
初始化通过完成,音视频同步完成,可以开始播放....
xxxooyyyxxxooyyyxxxooyyy
xxxooyyyxxxooyyyxxxooyyy
xxxooyyyxxxooyyyxxxooyyy

'''

注意:如果 barrier.wait(timeout=None) 等待超时,会进入断开状态,引发 BrokenBarrierError 错误,为了程序的健壮性,最好加上异常处理;

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