一日一技：等待多个线程同时结束的两种方法

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我们在写多线程代码的时候，可能会需要等待多个线程同时结束，然后再进行后续的流程。例如，我做了一个聚合搜索引擎，用户输入一个关键词，我需要同时在很多个搜索引擎上搜索，然后把搜索结果汇总以后返回给用户。

示例代码如下：

@app.get('/api/search') 
def search(keyword: str): 
    google_result = requests.get('Google 搜索地址').text 
    baidu_result = requests.get('百度搜索地址').text 
    bing_result = requests.get('Bing搜索地址').text 
    result = combine(google_result, baidu_result, bing_result) 
    return {'success': True, 'result': result} 

从上面这段代码，大家可能会发现一个问题，就是在请求多个搜索引擎的时候是串行的，先访问 Google，访问完成再访问百度，访问完成最后访问 Bing。这样显然会浪费大量的时间。

如果你不会async/await，那么为了解决这个问题，你能想到的显然就是使用多线程。使用3个线程同时访问 Google、百度和 Bing，然后把结果汇总传入combine函数，不就解决问题了吗?

如果仅仅是启动多个线程，那么做法很简单：

import threading 
 
def get_url(url): 
    result = requests.get(url, headers=HEADERS).text 
    return result 
 
@app.get('/api/search') 
def search(keyword: str): 
    google_thead = threading.Thread(target=get_url, 'Google 搜索地址') 
    baidu_thread = threading.Thread(target=get_url, '百度搜索地址') 
    bing_thread = threading.Thread(target=get_url, 'Bing搜索地址') 
    google_thread.start() 
    baidu_thread.start() 
    bing_thread.start() 
    ... 

现在问题来了，三个线程确实已经启动了，但你怎么知道到什么时候为止，所有线程都运行完毕?

这里我们给出几个方法。

使用 join

调用线程的.join()方法，就可以卡住主线程，直到这个子线程运行完毕才能让主线程继续运行后面的代码。所以我们可以修改代码为：

import threading 
 
def get_url(url): 
    result = requests.get(url, headers=HEADERS).text 
    return result 
 
@app.get('/api/search') 
def search(keyword: str): 
    google_thead = threading.Thread(target=get_url, 'Google 搜索地址') 
    baidu_thread = threading.Thread(target=get_url, '百度搜索地址') 
    bing_thread = threading.Thread(target=get_url, 'Bing搜索地址') 
    google_thread.start() 
    baidu_thread.start() 
    bing_thread.start() 
     
    google_thread.join() 
    baidu_thread.join() 
    bing_thread.join() 

但等一等，我怎么拿到子线程的返回呢?在默认情况下，你确实拿不到返回的数据。所以你需要传入一个东西去子线程接收结果。所以代码可以改为：

import threading 
 
def get_url(url, output): 
    result = requests.get(url, headers=HEADERS).text 
    output.append(result) 
 
@app.get('/api/search') 
def search(keyword: str): 
    result = [] 
    google_thead = threading.Thread(target=get_url, args=['Google 搜索地址', result]) 
    baidu_thread = threading.Thread(target=get_url, args=['百度搜索地址', result]) 
    bing_thread = threading.Thread(target=get_url, args=['Bing搜索地址', result]) 
    google_thread.start() 
    baidu_thread.start() 
    bing_thread.start() 
     
    google_thread.join() 
    baidu_thread.join() 
    bing_thread.join() 
    combine(*result) 

因为线程是共享内存的，所以他们可以直接修改主线程传入的列表。

在使用.join()的时候，需要小心不要把.join()放错了地方，否则你的多线程就会变成单线程。详情可以看我的这篇文章： 等一等，你的多线程可别再乱 join 了。

ThreadPoolExecutor

Python 自带了一个concurrent模块，它就是专门用来处理并发问题的。我们也可以使用这个模块中的ThreadPoolExecutor来解决问题：

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed 
 
def get_url(url): 
    result = requests.get(url, headers=HEADERS).text 
    return result 
 
@app.get('/api/search') 
def search(keyword: str): 
    tasks = [] 
    with ThreadPoolExecutor() as executor: 
        for url in ['Google 搜索地址', '百度搜索地址', 'Bing搜索地址'] 
            task = executor.submit(get_url, url) 
            tasks.append(task) 
        result = [x.result() for x in as_completed(tasks)] 
  
    combine(*result) 
    ... 

concurrent.futures里面的as_completed函数接收一个列表，列表里面是多个并发任务。当所有并发任务都运行结束时，它才会返回一个可迭代对象。对它进行迭代以后，每个元素的.result()就是每个子线程运行的返回结果。

其他方法

除了上面两个方法外，还可以使用multiprocessing.dummy里面的Pool来实现更简单的多线程。

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