多线程Python代码中Queue.Queue与信号量、锁等的对比
多线程应用程序的主要挑战是协调那些共享数据或其他资源的线程。为了解决这个问题,线程模块提供了一些同步工具,比如锁、事件、条件变量和信号量。
虽然这些工具很强大,但如果设计上有一点小错误,可能会导致一些难以重现的问题。因此,比较好的做法是把对某个资源的所有访问都集中在一个线程里,然后用队列模块来从其他线程接收请求。使用Queue.Queue对象进行线程间的通信和协调,设计起来更简单,代码更易读,也更可靠。
简单来说,就是建议使用Queue.Queue来进行线程间的通信和协调,而不是使用像信号量、锁等这些强大的工具。
我想问的是,这种建议的方法有什么缺点?在什么情况下应该使用那些更“强大的工具”,为什么呢?
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为了明确,我知道信号量是什么。我只是想知道为什么Python的文档建议使用Queue.Queue方法,而不是那些“强大的工具”——我只是引用文档里的说法,并不是我自己想出来的。
2 个回答
你可以看看这个链接,里面有Python的线程安全队列的源代码。这个队列类是通过3个条件和一个锁来构建的,做得非常好。
我不会说协调是最难的问题。在共享状态的多线程中,最难的事情是防止线程之间“共享”数据。你总是需要注意线程之间可能会意外地共享数据,导致数据被覆盖,这种情况是不可预测的。
所以,我建议你尽量不要使用线程。如果你觉得自己还没有花足够的时间去解决那些难以追踪的错误(也就是“海森堡错误”),那么可以使用一些更底层的工具。但如果有任何办法可以简单地使用一个队列,那就尽量这样做吧。
我不太确定你说的信号量和锁是“更强大的方法”这个说法。
队列通常是一种更高级的抽象。换句话说,你可以用信号量和锁来构建线程安全的队列。
你选择使用哪种方法取决于你的应用场景。队列适合在线程和进程之间传递“工作”,而信号量和锁则适合保护关键区域或共享资源,这样就只有一个线程可以同时访问。