Python线程障碍对象Barrier原理详解

Python  /  管理员 发布于 7年前   188

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barrierbarrier = 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 readyvideo readyaudio ready初始化通过完成，音视频同步完成，可以开始播放....xxxooooxxxxxooooxxxooooxxxooooxxxxxooooxxxooooxxxooooxxxxxooooxxxoooo

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

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。