本文转载自 Python并发编程之线程池/进程池--concurrent.futures模块
一、关于concurrent.futures模块
Python标准库为我们提供了threading和multiprocessing模块编写相应的多线程/多进程代码，但是当项目达到一定的规模，频繁创建/销毁进程或者线程是非常消耗资源的，这个时候我们就要编写自己的线程池/进程池，以空间换时间。但从Python3.2开始，标准库为我们提供了concurrent.futures模块，它提供了ThreadPoolExecutor和ProcessPoolExecutor两个类，实现了对threading和multiprocessing的进一步抽象，对编写线程池/进程池提供了直接的支持。
1.Executor和Future：
concurrent.futures模块的基础是Exectuor，Executor是一个抽象类，它不能被直接使用。但是它提供的两个子类ThreadPoolExecutor和ProcessPoolExecutor却是非常有用，顾名思义两者分别被用来创建线程池和进程池的代码。我们可以将相应的tasks直接放入线程池/进程池，不需要维护Queue来操心死锁的问题，线程池/进程池会自动帮我们调度。
Future这个概念相信有java和nodejs下编程经验的朋友肯定不陌生了，你可以把它理解为一个在未来完成的操作，这是异步编程的基础，传统编程模式下比如我们操作queue.get的时候，在等待返回结果之前会产生阻塞，cpu不能让出来做其他事情，而Future的引入帮助我们在等待的这段时间可以完成其他的操作。
p.s: 如果你依然在坚守Python2.x，请先安装futures模块。
pip install futures
二、操作线程池/进程池
1.使用submit来操作线程池/进程池：
# 线程池：from concurrent.futures import ThreadPoolExecutorimport urllib.request URLS = ['', '/', '/'] def load_url(url): with urllib.request.urlopen(url, timeout=60) as conn: print('%r page is %d bytes' % (url, len(conn.read()))) executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=3) for url in URLS: future = executor.submit(load_url,url) print(future.done()) print('主线程') # 运行结果： False False False 主线程 '/' page is 227 bytes '' page is 662047 bytes '/' page is 54629 bytes
我们根据运行结果来分析一下。我们使用submit方法来往线程池中加入一个task，submit返回一个Future对象，对于Future对象可以简单地理解为一个在未来完成的操作。由于线程池异步提交了任务，主线程并不会等待线程池里创建的线程执行完毕，所以执行了print('主线程')，相应的线程池中创建的线程并没有执行完毕，故future.done()返回结果为False。
# 进程池：同上from concurrent.futures import ProcessPoolExecutorimport urllib.request URLS = ['', '/', '/'] def load_url(url): with urllib.request.urlopen(url, timeout=60) as conn: print('%r page is %d bytes' % (url, len(conn.read()))) executor = ProcessPoolExecutor(max_workers=3) if __name__ == '__main__': # 要加main for url in URLS: future = executor.submit(load_url,url) print(future.done()) print('主线程') #运行结果： False #子进程只完成创建，并没有执行完成 False False 主线程＃子进程创建完成就会向下执行主线程，并不会等待子进程执行完毕 '' page is 662049 bytes '/' page is 227 bytes '/' page is 54629 bytes
2.使用map来操作线程池/进程池：
除了submit，Exectuor还为我们提供了map方法，和内建的map用法类似：
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutorimport urllib.requestURLS = ['', '/', '/'] def load_url(url): with urllib.request.urlopen(url, timeout=60) as conn: print('%r page is %d bytes' % (url, len(conn.read()))) executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=3) executor.map(load_url,URLS) print('主线程') # 运行结果： 主线程 '' page is 662047 bytes '/' page is 227 bytes '/' page is 54629 bytes
从运行结果可以看出，map是按照URLS列表元素的顺序返回的，并且写出的代码更加简洁直观，我们可以根据具体的需求任选一种。
3.wait：
wait方法接会返回一个tuple(元组)，tuple中包含两个set(集合)，一个是completed(已完成的)另外一个是uncompleted(未完成的)。使用wait方法的一个优势就是获得更大的自由度，它接收三个参数FIRST_COMPLETED, FIRST_EXCEPTION 和ALL_COMPLETE，默认设置为ALL_COMPLETED。
如果采用默认的ALL_COMPLETED，程序会阻塞直到线程池里面的所有任务都完成，再执行主线程：
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor,wait,as_completedimport urllib.requestURLS = ['', '/', '/'] def load_url(url): with urllib.request.urlopen(url, timeout=60) as conn: print('%r page is %d bytes' % (url, len(conn.read()))) executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=3) f_list = [] for url in URLS: future = executor.submit(load_url,url) f_list.append(future) print(wait(f_list)) print('主线程') # 运行结果： '' page is 662047 bytes '/' page is 227 bytes '/' page is 54629 bytes DoneAndNotDoneFutures(done={<Future at 0x2d0f898 state=finished returned NoneType>, <Future at 0x2bd0630 state=finished returned NoneType>, <Future at 0x2d27470 state=finished returned NoneType>}, not_done=set()) 主线程
如果采用FIRST_COMPLETED参数，程序并不会等到线程池里面所有的任务都完成。
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor,wait,as_completedimport urllib.requestURLS = ['', '/', '/'] def load_url(url): with urllib.request.urlopen(url, timeout=60) as conn: print('%r page is %d bytes' % (url, len(conn.read()))) executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=3) f_list = [] for url in URLS: future = executor.submit(load_url,url) f_list.append(future) print(wait(f_list,return_when='FIRST_COMPLETED')) print('主线程') # 运行结果： '' page is 662047 bytes DoneAndNotDoneFutures(done={<Future at 0x2bd15c0 state=finished returned NoneType>}, not_done={<Future at 0x2d0d828 state=running>, <Future at 0x2d27358 state=running>}) 主线程 '/' page is 227 bytes '/' page is 54629 bytes
？写一个小程序对比multiprocessing.pool(ThreadPool)和ProcessPollExecutor(ThreadPoolExecutor)在执行效率上的差距，结合上面提到的Future思考为什么会造成这样的结果？
