Python的线程20 强迫症患者之Barrier类

Posted 2022-11-23 雷学委

正式的Python专栏第57篇，同学站住，别错过这个从0开始的文章！

这篇继续介绍threading库里面的类，threading.Barrier类。

很多人说它是一个栅栏，或者屏障，我更愿意说它是一个强迫症患者。

怎么说呢？它跟参与的线程都杠上了，设置了几个，它就必然等待几个人同时准备好，才肯放行！

什么是Barrier类

Barrier类是一个多线程协调工具，它让多个持有Barrier的线程互相等待。 直到满足Barrier实例指定的n个线程（parties参数数值），也就是达到n个线程都调用了Barrier对象的wait方法。
然后这些线程才能同时进入下一个阶段。

阅读Threading库的源码，可以看到原来这玩意是受到Java的CyclicBarrier的启发（这个学委以前也经常用到）才引入到Python中来的。

所以说，很多语言其实是互相促成，互相成长的（互相吸收精华，消除自身劣势的）。

我们作为开发者，应该是看哪个语言在哪个场景下工作最适合来选择。

而非不假思索，就一口咬定，Python就是比啥啥啥好，Java就是比啥啥啥好。

从这些语言的发展，我们应该学习到的是：取长补短，见贤思齐！（这才是最有生命力，最有活力的）

不小心扯远了。

我们看看它的构造方法：

def __init__(self, parties, action=None, timeout=None):
    """Create a barrier, initialised to 'parties' threads."""
    self._cond = Condition(Lock())
    self._action = action
    self._timeout = timeout
    self._parties = parties
    self._state = 0 #0 filling, 1, draining, -1 resetting, -2 broken
    self._count = 0

学委删除了一下参数的注释，意思是这样的thread.Barrier(parties=带屏蔽的线程数量）

其他参数后面的文章还会说。

下面准备了一个程序：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/1/28 11:44 下午
# @Author : LeiXueWei
# @CSDN/Juejin/Wechat: 雷学委
# @XueWeiTag: CodingDemo
# @File : testthreadingbarrier1.py
# @Project : hello
import threading

barrier = threading.Barrier(10)


def prepare_before_run(barrier):
    print("运动员准备 - %s" % threading.current_thread().name)
    barrier_counter = barrier.wait()
    print("remaining: %s" % barrier_counter)


threads = []
for i in range(9):
    t = threading.Thread(name="运动员" + str(i + 1), target=prepare_before_run, args=(barrier,))
    threads.append(t)

for t in threads:
    t.start()
for t in threads:
    t.join()

print("学委的Demo程序结束")

这个程序创建了参与线程数位10的一个Barrier对象。然后启动了9个线程获取Barrier对象，准备好后，执行wait方法。

运行效果如下：

如Barrier所设计的功能一样，所有运动员线程都进入等待。

他们在等待第十个运动员到场（并执行wait函数），才开始竞赛。

如果读者把代码中的线程数9改为10，那么程序不会一直等待。

Barrrier保障了全员到齐之后，才放行的效果。

感受到了Barrier的特殊用途了吧。

总结

Barrier类实现代码之前分享的几个threading的类源码设计上复杂多了。

其实吧，Barrier也是学委前面文章说到一个主裁判。

但是，确实它的设计很独到，本篇简单展示一下，务必搞懂，下一篇还是继续讲解Barrier类。

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