淺析Python多線程下的變量問題

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    這篇文章主要介紹了Python多線程下的變量問題,由于GIL的存在,Python的多線程編程問題一直是開發(fā)者中的熱點話題,需要的朋友可以參考下
    在多線程環(huán)境下,每個線程都有自己的數(shù)據(jù)。一個線程使用自己的局部變量比使用全局變量好,因為局部變量只有線程自己能看見,不會影響其他線程,而全局變量的修改必須加鎖。
    但是局部變量也有問題,就是在函數(shù)調(diào)用的時候,傳遞起來很麻煩:
    def process_student(name):
    std = Student(name)
    # std是局部變量,但是每個函數(shù)都要用它,因此必須傳進去:
    do_task_1(std)
    do_task_2(std)
    def do_task_1(std):
    do_subtask_1(std)
    do_subtask_2(std)
    def do_task_2(std):
    do_subtask_2(std)
    do_subtask_2(std)
    每個函數(shù)一層一層調(diào)用都這么傳參數(shù)那還得了?用全局變量?也不行,因為每個線程處理不同的Student對象,不能共享。
    如果用一個全局dict存放所有的Student對象,然后以thread自身作為key獲得線程對應(yīng)的Student對象如何?
    global_dict = {}
    def std_thread(name):
    std = Student(name)
    # 把std放到全局變量global_dict中:
    global_dict[threading.current_thread()] = std
    do_task_1()
    do_task_2()
    def do_task_1():
    # 不傳入std,而是根據(jù)當前線程查找:
    std = global_dict[threading.current_thread()]
    ...
    def do_task_2():
    # 任何函數(shù)都可以查找出當前線程的std變量:
    std = global_dict[threading.current_thread()]
    ...
    這種方式理論上是可行的,它最大的優(yōu)點是消除了std對象在每層函數(shù)中的傳遞問題,但是,每個函數(shù)獲取std的代碼有點丑。
    有沒有更簡單的方式?
    ThreadLocal應(yīng)運而生,不用查找dict,ThreadLocal幫你自動做這件事:
    import threading
    # 創(chuàng)建全局ThreadLocal對象:
    local_school = threading.local()
    def process_student():
    print 'Hello, %s (in %s)' % (local_school.student, threading.current_thread().name)
    def process_thread(name):
    # 綁定ThreadLocal的student:
    local_school.student = name
    process_student()
    t1 = threading.Thread(target= process_thread, args=('Alice',), name='Thread-A')
    t2 = threading.Thread(target= process_thread, args=('Bob',), name='Thread-B')
    t1.start()
    t2.start()
    t1.join()
    t2.join()
    執(zhí)行結(jié)果:
    Hello, Alice (in Thread-A)
    Hello, Bob (in Thread-B)
    全局變量local_school就是一個ThreadLocal對象,每個Thread對它都可以讀寫student屬性,但互不影響。你可以把local_school看成全局變量,但每個屬性如local_school.student都是線程的局部變量,可以任意讀寫而互不干擾,也不用管理鎖的問題,ThreadLocal內(nèi)部會處理。
    可以理解為全局變量local_school是一個dict,不但可以用local_school.student,還可以綁定其他變量,如local_school.teacher等等。
    ThreadLocal最常用的地方就是為每個線程綁定一個數(shù)據(jù)庫連接,HTTP請求,用戶身份信息等,這樣一個線程的所有調(diào)用到的處理函數(shù)都可以非常方便地訪問這些資源。