python 线程池顺序执行

news2025/7/14 15:45:47

在Python中,线程池(ThreadPoolExecutor)默认是并发执行任务的,但若需要实现任务的顺序执行(按提交顺序执行或按结果顺序处理),可以通过以下方案实现:


方案一:强制单线程(伪顺序执行)
将线程池的最大工作线程数设为1,任务会按提交顺序依次执行(但失去了并发意义):

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor

def task(n):
    return f"Task {n} completed"

with ThreadPoolExecutor(max_workers=1) as executor:  # 单线程
    futures = [executor.submit(task, i) for i in range(1, 6)]
    for future in futures:
        print(future.result())

方案二:按提交顺序获取结果
保持并发执行,但按任务提交顺序获取结果(若任务完成顺序不确定):

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor

def task(n):
    import time, random
    time.sleep(random.uniform(0, 1))  # 模拟随机耗时
    return f"Task {n} completed"

with ThreadPoolExecutor() as executor:
    # 提交任务并按顺序存储 Future 对象
    futures = [executor.submit(task, i) for i in range(1, 6)]
    # 按提交顺序逐个获取结果(会阻塞直到对应任务完成)
    for future in futures:
        print(future.result())  # 输出顺序始终是 1,2,3,4,5

方案三:任务间依赖控制
若任务需要严格按顺序执行(前一个任务完成后才能执行下一个),使用同步锁:

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
import threading

lock = threading.Lock()
current_step = 0

def sequential_task(n):
    global current_step
    while True:
        with lock:
            if n == current_step + 1:
                print(f"Executing Task {n}")
                current_step = n
                break

with ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor:
    executor.map(sequential_task, range(1, 6))  # 严格按 1→2→3→4→5 执行

方案四:队列顺序消费
使用队列(Queue)控制任务执行顺序:

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
import queue

def worker(q):
    while not q.empty():
        task_id = q.get()
        print(f"Processing Task {task_id}")
        q.task_done()

task_queue = queue.Queue()
for i in range(1, 6):
    task_queue.put(i)

with ThreadPoolExecutor() as executor:
    # 启动多个线程消费队列(实际按队列顺序执行)
    for _ in range(3):  # 3个工作线程
        executor.submit(worker, task_queue)
    task_queue.join()  # 等待所有任务完成

适用场景总结

方案特点适用场景
单线程池简单但无并发调试或资源受限环境
顺序获取结果并发执行,顺序处理结果结果需按提交顺序处理(如日志写入)
任务间依赖锁严格顺序执行任务有前后依赖关系
队列消费动态任务按队列顺序执行生产者-消费者模型

根据需求选择最合适的方法,通常方案二(顺序获取结果)能满足大多数场景。

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