存储结果 ThreadPoolExecutor

Question

我对“concurrent.futures”的并行处理相当陌生，我正在测试一些简单的实验。我编写的代码似乎可以工作，但我不确定如何存储结果。我试图创建一个列表（“期货”）并将结果附加到该列表中，但这大大减慢了过程。我想知道是否有更好的方法来做到这一点。谢谢。

import concurrent.futures
import time

couple_ods= []
futures=[]

dtab={}
for i in range(100):
    for j in range(100):
       dtab[i,j]=i+j/2
       couple_ods.append((i,j))

avg_speed=100
def task(i):
    origin=i[0]
    destination=i[1]
    time.sleep(0.01)
    distance=dtab[origin,destination]/avg_speed
    return distance
start1=time.time()
def main():
    with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor() as executor:
       for number in couple_ods:
          future=executor.submit(task,number)
          futures.append(future.result())

if __name__ == '__main__':
    main()
end1=time.time()

Answer 1

当您调用 future.result() 时，它会阻塞，直到值准备好。因此，您不会从这里的并行性中获得任何好处——您开始一项任务，等待它完成，开始另一项任务，等待它完成，等等。

当然，您的示例首先不会从线程中受益。你的任务除了 CPU 绑定的 Python 计算什么都不做，这意味着（至少在 CPython、MicroPython 和 PyPy，它们是 concurrent.futures 附带的唯一完整实现），GIL（全局解释器锁）将阻止更多比你的一个线程一次进步。

希望您的真实程序有所不同。如果它正在做 I/O 绑定的事情（发出网络请求、读取文件等），或者使用像 NumPy 这样的扩展库来释放 GIL 以解决繁重的 CPU 工作，那么它会正常工作。但除此之外，您需要在此处使用 ProcessPoolExecutor。

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无论如何，您要做的就是将future 本身附加到一个列表中，这样您就可以在等待它们之前获得所有期货的列表：

for number in couple_ods:
    future=executor.submit(task,number)
    futures.append(future)
     

然后，在您开始所有作业后，您就可以开始等待它们了。有三个简单的选项，当您需要更多控制时，还有一个复杂的选项。

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(1) 您可以直接循环它们以按提交顺序等待它们：

for future in futures:
    result = future.result()
    dostuff(result)

(2) 如果您需要等待它们全部完成后再进行任何工作，您可以拨打wait：

futures, _ = concurrent.futures.wait(futures)
for future in futures:
    result = future.result()
    dostuff(result)

(3) 如果您想在每个准备就绪后立即处理，即使它们出现故障，请使用as_completed：

for future in concurrent.futures.as_completed(futures): 
    dostuff(future.result())

请注意，文档中使用此函数的示例提供了一些方法来确定完成了哪个任务。如果你需要，它可以很简单，只需将每个索引传递一个索引，然后 return index, real_result，然后你可以 for index, result in … 进行循环。

(4) 如果您需要更多控制权，您可以循环访问waiting，了解目前为止所做的任何事情：

while futures:
    done, futures = concurrent.futures.wait(concurrent.futures.FIRST_COMPLETED)
    for future in done:
        result = future.result()
        dostuff(result)

该示例与as_completed 执行相同的操作，但您可以对其编写细微的变化来执行不同的操作，例如等待所有内容完成但如果有任何引发异常则提前取消。

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对于很多简单的情况，你可以只使用执行器的map方法来简化第一个选项。这就像内置的 map 函数一样，为参数中的每个值调用一次函数，然后为您提供一些可以循环以相同顺序获取结果的内容，但它是并行执行的。所以：

for result in executor.map(task, couple_ods):
    dostuff(result)