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Python線程障礙對(duì)象Barrier原理詳解

更新時(shí)間：2019年12月02日 14:27:02 作者：猿說(shuō)python

這篇文章主要介紹了Python線程障礙對(duì)象Barrier原理詳解,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

python線程Barrier俗稱障礙對(duì)象，也稱柵欄，也叫屏障。

一.線程障礙對(duì)象Barrier簡(jiǎn)介

# 導(dǎo)入線程模塊
import threading
# 障礙對(duì)象barrier
barrier = threading.Barrier(parties, action=None, timeout=None)

parties — 線程計(jì)數(shù)器，記錄線程數(shù)量，也稱線程障礙數(shù)量；

action — 是一個(gè)可調(diào)用函數(shù)，當(dāng)?shù)却木€程到達(dá)了線程障礙數(shù)量parties，其中一個(gè)線程會(huì)首先調(diào)用action 對(duì)應(yīng)函數(shù)，之后再執(zhí)行線程自己內(nèi)部的代碼；

timeout — 默認(rèn)的超時(shí)時(shí)間；

二.線程障礙對(duì)象Barrier原理

與之前介紹互斥鎖Lock/事件Event/定時(shí)器Timer等不同，多線程Barrier會(huì)設(shè)置一個(gè)線程障礙數(shù)量parties，如果等待的線程數(shù)量沒(méi)有達(dá)到障礙數(shù)量parties，所有線程會(huì)處于阻塞狀態(tài)，當(dāng)?shù)却木€程到達(dá)了這個(gè)數(shù)量就會(huì)喚醒所有的等待線程。

可能說(shuō)的有點(diǎn)抽象，以播放器為例子：首先一個(gè)線程做播放器初始化工作(加載本地文件或者獲取播放地址)，然后一個(gè)線程獲取視頻畫面，一個(gè)線程獲取視頻聲音，只有當(dāng)初始化工作完畢，視頻畫面獲取完畢，視頻聲音獲取完畢，播放器才會(huì)開(kāi)始播放，其中任意一個(gè)線程沒(méi)有完成，播放器會(huì)處于阻塞狀態(tài)直到三個(gè)任務(wù)都完成！

三.多線程障礙對(duì)象Barrier相關(guān)函數(shù)介紹

wait(timeout=None) — 阻塞并嘗試通過(guò)障礙，如果等待的線程數(shù)量大于或者等于線程障礙數(shù)量parties，則表示障礙通過(guò)，執(zhí)行action 對(duì)應(yīng)函數(shù)并執(zhí)行線程內(nèi)部代碼，反之則繼續(xù)等待；如果wait(timeout=None) 等待超時(shí)，障礙將進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)！如果在線程等待期間障礙斷開(kāi)或重置，此方法會(huì)引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤，注意添加異常處理，演示代碼查看案例一；

reset() — 重置線程障礙數(shù)量，返回默認(rèn)的空狀態(tài)，即當(dāng)前阻塞的線程重新來(lái)過(guò)，如果在線程等待期間障礙斷開(kāi)或重置，此方法會(huì)引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤，注意添加異常處理，演示代碼查看案例二；

四.線程障礙對(duì)象Barrier使用

1.案例一：常規(guī)使用

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:何以解憂
@Blog(個(gè)人博客地址): shuopython.com
@WeChat Official Account(微信公眾號(hào))：猿說(shuō)python
@Github:www.github.com
 
@File:python_arbrier.py
@Time:2019/10/31 21:25
 
@Motto:不積跬步無(wú)以至千里，不積小流無(wú)以成江海，程序人生的精彩需要堅(jiān)持不懈地積累！
"""
 
# 導(dǎo)入線程模塊
import threading
 
def plyer_display():
  print('初始化通過(guò)完成，音視頻同步完成，可以開(kāi)始播放....')
 
# 設(shè)置3個(gè)障礙對(duì)象
barrier = threading.Barrier(3, action=plyer_display, timeout=None)
 
 
def player_init(statu):
  print(statu)
  try:
    # 設(shè)置超時(shí)時(shí)間，如果2秒內(nèi)，沒(méi)有達(dá)到障礙線程數(shù)量，
    # 會(huì)進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤
    barrier.wait(2)
  except Exception as e: # 斷開(kāi)狀態(tài)，引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤
    print("等待超時(shí)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()

輸出結(jié)果：

init ready
video ready
audio ready
初始化通過(guò)完成，音視頻同步完成，可以開(kāi)始播放....
xxxooooxxxxxooooxxxoooo
xxxooooxxxxxooooxxxoooo
xxxooooxxxxxooooxxxoooo

注意：如果barrier.wait(timeout=None)等待超時(shí)，會(huì)進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤，為了程序的健壯性，最好加上異常處理；

2.案例二：重置線程障礙數(shù)量reset()

# 導(dǎo)入線程模塊
import threading
 
def plyer_display():
  print('初始化通過(guò)完成，音視頻同步完成，可以開(kāi)始播放....')
 
# 設(shè)置3個(gè)障礙對(duì)象
barrier = threading.Barrier(3, action=plyer_display, timeout=None)
 
def player_init(statu):
 
  while True:
    print(statu)
    try:
      # 設(shè)置超時(shí)時(shí)間，如果2秒內(nèi)，沒(méi)有達(dá)到障礙線程數(shù)量，
      # 會(huì)進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤
      barrier.wait(2)
    except Exception as e: # 斷開(kāi)狀態(tài)，引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤
      # print("斷開(kāi)狀態(tài)... ")
      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: # 重置狀態(tài)
      print("不想看愛(ài)情片，我要看愛(ài)情動(dòng)作片....")
      barrier.reset()
  for t in thread_list:
    t.join()

輸出結(jié)果：

init ready
video ready
不想看愛(ài)情片，我要看愛(ài)情動(dòng)作片....
init ready
video ready
audio ready
初始化通過(guò)完成，音視頻同步完成，可以開(kāi)始播放....
xxxooyyyxxxooyyyxxxooyyy
xxxooyyyxxxooyyyxxxooyyy
xxxooyyyxxxooyyyxxxooyyy

注意：如果barrier.wait(timeout=None)等待超時(shí)，會(huì)進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，引發(fā)BrokenBarrierError錯(cuò)誤，為了程序的健壯性，最好加上異常處理；

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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