python ThreadPoolExecutor Future

一、代码结构与功能

这段代码演示了如何用线程池（ThreadPoolExecutor）并发执行多个任务，并通过Future对象管理任务的执行和结果。

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二、代码逐行详解

import time
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, Future

• 导入time模块用于模拟耗时操作。
• 导入ThreadPoolExecutor（线程池执行器）和Future（异步任务结果对象）。

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def fun(times):
    time.sleep(times)
    print(f'get html for {times} seconds')
    return times

• 定义一个任务函数fun，参数times表示休眠的秒数。
• 休眠times秒后，打印一条信息，并返回times。

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if __name__ == '__main__':
    executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
    task_time = [4, 2, 3]
    for i in task_time:
        future = executor.submit(fun, (i))

1. executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=2)

• 创建一个线程池对象，最多允许2个线程同时运行。
• 线程池会自动管理线程的创建、复用和销毁。

2. task_time = [4, 2, 3]

• 定义一个任务参数列表，表示要提交3个任务，分别耗时4秒、2秒、3秒。

3. for i in task_time:

• 遍历任务参数列表。

4. future = executor.submit(fun, (i))

• 注意：这里的(i)其实是一个单元素元组，等价于i。
• executor.submit(fun, i)：向线程池提交一个任务，执行fun(i)，返回一个Future对象。
• Future对象用于跟踪任务的执行状态和结果。

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三、ThreadPoolExecutor和Future的原理

1. ThreadPoolExecutor

• 线程池会维护一个任务队列和一组工作线程。
• 当你调用submit提交任务时，任务会被放入队列，空闲线程会自动取出任务执行。
• max_workers=2表示最多2个线程并发执行任务，其余任务排队等待。

2. Future对象

• Future是对异步任务的封装，可以用来：
  • 检查任务是否完成（done()）
  • 获取任务结果（result()，会阻塞直到任务完成）
  • 取消任务（cancel()）
  • 检查任务是否被取消（cancelled()）

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四、任务调度流程

1. 提交任务：主线程依次提交3个任务（4秒、2秒、3秒）。
2. 线程池调度：
   • 最开始有2个线程空闲，分别执行4秒和2秒的任务。
   • 2秒任务先完成，线程池空出一个线程，立即开始执行3秒任务。
   • 4秒任务最后完成。
3. 任务结果：
   • 如果你用future.result()获取结果，会阻塞直到对应任务完成。

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五、易错点说明

• executor.submit(fun, (i))中的(i)其实是单元素元组，等价于i。
  • 推荐直接写executor.submit(fun, i)，更清晰。
• 如果你想收集所有Future对象，应该用一个列表保存它们，便于后续获取结果或检查状态。

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六、完整改进版代码（带结果获取）

import time
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor

def fun(times):
    time.sleep(times)
    print(f'get html for {times} seconds')
    return times

if __name__ == '__main__':
    executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=2)
    task_time = [4, 2, 3]
    futures = []
    for i in task_time:
        future = executor.submit(fun, i)  # 推荐直接传i
        futures.append(future)
    for future in futures:
        result = future.result()  # 阻塞直到任务完成
        print(f'任务完成，返回值：{result}')

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七、总结

• 线程池通过submit方法并发执行任务，返回Future对象用于管理任务状态和结果。
• 线程池能高效复用线程，限制并发数量，避免系统资源耗尽。
• Future对象可用于获取任务结果、检查状态、取消任务等。
• 推荐直接用executor.submit(fun, i)，避免参数传递歧义。