詳解Python獲取執行緒返回值的三種方式

2022-07-06 10:00:03

方法一

使用全域性變數的列表，來儲存返回值

ret_values = []

def thread_func(*args):
    ...
    value = ...
    ret_values.append(value)

選擇列表的一個原因是：列表的 append() 方法是執行緒安全的，CPython 中，GIL 防止對它們的並行存取。如果你使用自定義的資料結構，在並行修改資料的地方需要加執行緒鎖。

如果事先知道有多少個執行緒，可以定義一個固定長度的列表，然後根據索引來存放返回值，比如：

from threading import Thread

threads = [None] * 10
results = [None] * 10

def foo(bar, result, index):
    result[index] = f"foo-{index}"

for i in range(len(threads)):
    threads[i] = Thread(target=foo, args=('world!', results, i))
    threads[i].start()

for i in range(len(threads)):
    threads[i].join()

print (" ".join(results))

方法二

重寫 Thread 的 join 方法，返回執行緒函數的返回值

預設的 thread.join() 方法只是等待執行緒函數結束，沒有返回值，我們可以在此處返回函數的執行結果，程式碼如下：

from threading import Thread


def foo(arg):
    return arg


class ThreadWithReturnValue(Thread):
    def run(self):
        if self._target is not None:
            self._return = self._target(*self._args, **self._kwargs)

    def join(self):
        super().join()
        return self._return


twrv = ThreadWithReturnValue(target=foo, args=("hello world",))
twrv.start()
print(twrv.join()) # 此處會列印 hello world。

這樣當我們呼叫 thread.join() 等待執行緒結束的時候，也就得到了執行緒的返回值。

方法三

使用標準庫 concurrent.futures

我覺得前兩種方式實在太低階了，Python 的標準庫 concurrent.futures 提供更高階的執行緒操作，可以直接獲取執行緒的返回值，相當優雅，程式碼如下：

import concurrent.futures


def foo(bar):
    return bar


with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=10) as executor:
    to_do = []
    for i in range(10):  # 模擬多個任務
        future = executor.submit(foo, f"hello world! {i}")
        to_do.append(future)

    for future in concurrent.futures.as_completed(to_do):  # 並行執行
        print(future.result())

某次執行的結果如下：

hello world! 8
hello world! 3
hello world! 5
hello world! 2
hello world! 9
hello world! 7
hello world! 4
hello world! 0
hello world! 1
hello world! 6

最後的話

本文分享了獲取執行緒返回值的 3 種方法，推薦使用第三種

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方法一

方法二

方法三

最後的話

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