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如何在 Python 中使用线程本地存储？

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线程本地存储很有用，例如，如果您有一个线程工作池并且每个线程都需要访问自己的资源，例如网络或数据库连接。请注意，该threading模块使用线程的常规概念（可以访问进程全局数据），但由于全局解释器锁，这些并不太有用。不同的multiprocessing模块为每个模块创建一个新的子进程，因此任何全局都将是线程本地的。

线程模块

这是一个简单的例子：

import threading
from threading import current_thread

threadLocal = threading.local()

def hi():
    initialized = getattr(threadLocal, 'initialized', None)
    if initialized is None:
        print("Nice to meet you", current_thread().name)
        threadLocal.initialized = True
    else:
        print("Welcome back", current_thread().name)

hi(); hi()

这将打印出：

Nice to meet you MainThread
Welcome back MainThread

一件容易被忽视的重要事情：一个threading.local()对象只需要创建一次，而不是每个线程一次，也不是每个函数调用一次。global或class级别是理想的位置。

原因如下：threading.local()实际上每次调用时都会创建一个新实例（就像任何工厂或类调用一样），因此threading.local()多次调用会不断覆盖原始对象，这很可能不是人们想要的。当任何线程访问现有threadLocal变量（或任何它被调用的变量）时，它都会获得该变量自己的私有视图。

这不会按预期工作：

import threading
from threading import current_thread

def wont_work():
    threadLocal = threading.local() #oops, this creates a new dict each time!
    initialized = getattr(threadLocal, 'initialized', None)
    if initialized is None:
        print("First time for", current_thread().name)
        threadLocal.initialized = True
    else:
        print("Welcome back", current_thread().name)

wont_work(); wont_work()

将导致此输出：

First time for MainThread
First time for MainThread

多处理模块

所有全局变量都是线程本地的，因为multiprocessing模块为每个线程创建一个新进程。

考虑这个例子，其中processed计数器是线程本地存储的一个例子：

from multiprocessing import Pool
from random import random
from time import sleep
import os

processed=0

def f(x):
    sleep(random())
    global processed
    processed += 1
    print("Processed by %s: %s" % (os.getpid(), processed))
    return x*x

if __name__ == '__main__':
    pool = Pool(processes=4)
    print(pool.map(f, range(10)))

它将输出如下内容：

Processed by 7636: 1
Processed by 9144: 1
Processed by 5252: 1
Processed by 7636: 2
Processed by 6248: 1
Processed by 5252: 2
Processed by 6248: 2
Processed by 9144: 2
Processed by 7636: 3
Processed by 5252: 3
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

...当然，线程 ID 和每个和顺序的计数会因运行而异。

于 2012-11-05T20:46:39.483 回答
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线程本地存储可以简单地被认为是一个命名空间（通过属性表示法访问值）。不同之处在于每个线程透明地获取自己的一组属性/值，因此一个线程看不到另一个线程的值。

就像普通对象一样，您可以threading.local在代码中创建多个实例。它们可以是局部变量、类或实例成员或全局变量。每一个都是一个单独的命名空间。

这是一个简单的例子：

import threading

class Worker(threading.Thread):
    ns = threading.local()
    def run(self):
        self.ns.val = 0
        for i in range(5):
            self.ns.val += 1
            print("Thread:", self.name, "value:", self.ns.val)

w1 = Worker()
w2 = Worker()
w1.start()
w2.start()
w1.join()
w2.join()

输出：

Thread: Thread-1 value: 1
Thread: Thread-2 value: 1
Thread: Thread-1 value: 2
Thread: Thread-2 value: 2
Thread: Thread-1 value: 3
Thread: Thread-2 value: 3
Thread: Thread-1 value: 4
Thread: Thread-2 value: 4
Thread: Thread-1 value: 5
Thread: Thread-2 value: 5

请注意每个线程如何维护自己的计数器，即使该ns属性是类成员（因此在线程之间共享）。

同一个示例可以使用实例变量或局部变量，但这不会显示太多，因为那时没有共享（字典也可以工作）。在某些情况下，您需要将线程局部存储作为实例变量或局部变量，但它们往往相对较少（而且非常微妙）。

于 2015-04-21T19:49:46.097 回答
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如问题中所述，Alex Martelli 在此处给出了解决方案。这个函数允许我们使用工厂函数为每个线程生成一个默认值。

#Code originally posted by Alex Martelli
#Modified to use standard Python variable name conventions
import threading
threadlocal = threading.local()    

def threadlocal_var(varname, factory, *args, **kwargs):
  v = getattr(threadlocal, varname, None)
  if v is None:
    v = factory(*args, **kwargs)
    setattr(threadlocal, varname, v)
  return v
于 2009-09-10T23:05:44.257 回答
5

还可以写

import threading
mydata = threading.local()
mydata.x = 1

mydata.x 将只存在于当前线程中

于 2009-09-10T23:10:52.733 回答
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我跨模块/文件进行线程本地存储的方式。以下内容已在 Python 3.5 中经过测试 -

import threading
from threading import current_thread

# fileA.py 
def functionOne:
    thread = Thread(target = fileB.functionTwo)
    thread.start()

#fileB.py
def functionTwo():
    currentThread = threading.current_thread()
    dictionary = currentThread.__dict__
    dictionary["localVar1"] = "store here"   #Thread local Storage
    fileC.function3()

#fileC.py
def function3():
    currentThread = threading.current_thread()
    dictionary = currentThread.__dict__
    print (dictionary["localVar1"])           #Access thread local Storage

在 fileA中，我启动了一个线程，该线程在另一个模块/文件中具有目标函数。

在 fileB中，我在该线程中设置了一个我想要的局部变量。

在 fileC中，我访问当前线程的线程局部变量。

此外，只需打印 'dictionary' 变量，以便您可以看到可用的默认值，如 kwargs、args 等。

于 2019-04-15T08:07:50.340 回答