Python线程障碍对象Barrier原理详解

 更新时间:2019年12月02日 14:27:02   作者:猿说python  
这篇文章主要介绍了Python线程障碍对象Barrier原理详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下

python线程Barrier俗称障碍对象,也称栅栏,也叫屏障。

一.线程障碍对象Barrier简介

# 导入线程模块
import threading
# 障碍对象barrier
barrier = threading.Barrier(parties, action=None, timeout=None)

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;

二.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.多线程障碍对象Barrier相关函数介绍

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.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:何以解忧
@Blog(个人博客地址): shuopython.com
@WeChat Official Account(微信公众号):猿说python
@Github:www.github.com
 
@File:python_arbrier.py
@Time:2019/10/31 21:25
 
@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()

# 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;

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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