【Python编程】ThreadPoolExecutor 全面指北(1)什么是线程池

admin 2022年8月7日14:11:26评论35 views字数 1821阅读6分4秒阅读模式

【Python编程】ThreadPoolExecutor 全面指北(1)什么是线程池



0x01  前言


    整个文章将被分多个部分,全面剖析python标准库concurrent.futures模块下的ThreadPoolExecutor类。

    第一部分让我们先了解什么是线程池

(如果想直接了解ThreadPoolExecutor如何使用,不妨直接看(4)ThreadPoolExecutor 例子)


0x02  什么是线程池


    既然要了解线程池,不妨先真正理解线程的含义。

    线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。

    每个 Python 程序都是一个进程,用来执行程序指令,其中至少有一个线程称为主线程。每个进程实际上都是一个解释器执行Python代码的一个实例。

    我们知道,CPU的速度远远快于磁盘、网络等IO,例如一个Web漏洞POC中:耗费时间最长的就是等待request响应,这时如果我们创建额外的线程来异步执行任务,就会显著提高效率。

    Python标准库提供了threading模块中的Thread类,如果了解异步调用,相信你一定知道这个类,它可以实现简单的、系统级的线程调用。

    运行下面例子,创建线程对象来运行task函数。

# Terra 星环  from threading import Thread  import time  
# 这是线程函数 def task(): time.sleep(1) print('这是子线程')
# 创建一个Thread类的实例如下,通过target参数指定线程函数 thread = Thread(target=task)
# 启动线程 thread.start()
# 打印主线程消息 print('这是主线程,等待子线程')
# 等待线程完成 thread.join()

    返回结果

这是主线程,等待子线程  这是子线程


0x03  为什么要使用线程池?


    像上面例子,一次性简单任务创建一个单独的子线程是有效的,但当你有大量繁重的任务就比较繁琐了。

    每个线程创建时都需要系统资源(线程栈空间耗费的内存),如果为了繁重任务一次又一次创建销毁线程,增加系统负担,会适得其反。

    所以,如何保留线程以便复用?如何有效管理线程?线程池应运而生。

0x04  什么是线程池


    线程池是一种编程方式,用于自动管理多线程。

    一个线程池负责固定数量的线程:

    • 控制多线程创建时间(使用时创建)

    • 控制多线程在闲置期等待,以免耗费系统资源

    线程池中每一个线程称工作线程(worker),工作线程的设计目的是在任务完成后可以复用。如果任务中发生异常,线程池还会保护工作线程不受到影响。

    线程池提供可以配置工作线程的方法,例如运行一个初始化函数,并使用一个特定的命名规则,命名每个工作线程。

    线程池提供一个通用接口,用于给执行的任务传参,且不需要我们选择某个进程,也不需要start(),join()

    线程池相比手动管理线程更加效率,尤其是当任务量比较庞大时。


0x05  什么是ThreadPoolExecutor


    ThreadPoolExecutor类在Python中能让你创建、管理你的线程池。尽管从python 3.2起,标准库concurrent.futures模块,就提供了ThreadPoolExecutor类,但使用得并不是很广泛,大部分人认为python不适合高并发开发,因为GIL(全局解释器锁),但实际是不是这样,恐怕只有理解透彻了,才能回答这个问题。

    后续将详细的全面的探讨ThreadPoolExecutor,包括如何工作,怎么使用,常见问题等,当然,学习代码的最佳方式多敲。


0x06  免责声明


    本文仅限于技术研究学习,切勿将文中技术细节用作非法用途,如有违者后果自负。



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原文始发于微信公众号(TERRA星环安全团队):【Python编程】ThreadPoolExecutor 全面指北(1)什么是线程池

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