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Python實現(xiàn)簡單多線程任務(wù)隊列
2018-02-19
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Python實現(xiàn)簡單多線程任務(wù)隊列

最近我在用梯度下降算法繪制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)時，遇到了一些算法性能的問題。梯度下降算法的代碼如下（偽代碼）：


defgradient_descent():
  # the gradient descent code
  plotly.write(X, Y)

一般來說，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)請求 plot.ly 繪圖時會阻塞等待返回，于是也會影響到其他的梯度下降函數(shù)的執(zhí)行速度。

一種解決辦法是每調(diào)用一次 plotly.write 函數(shù)就開啟一個新的線程，但是這種方法感覺不是很好。 我不想用一個像 cerely（一種分布式任務(wù)隊列）一樣大而全的任務(wù)隊列框架，因為框架對于我的這點需求來說太重了，并且我的繪圖也并不需要 redis 來持久化數(shù)據(jù)。

那用什么辦法解決呢？我在 python 中寫了一個很小的任務(wù)隊列，它可以在一個單獨的線程中調(diào)用 plotly.write函數(shù)。下面是程序代碼。

fromthreadingimportThread
importQueue
importtime
 
classTaskQueue(Queue.Queue):

首先我們繼承 Queue.Queue 類。從 Queue.Queue 類可以繼承 get 和 put 方法，以及隊列的行為。

def__init__(self, num_workers=1):
  Queue.Queue.__init__(self)
  self.num_workers=num_workers
  self.start_workers()

初始化的時候，我們可以不用考慮工作線程的數(shù)量。

defadd_task(self, task,*args,**kwargs):
  args=argsor()
  kwargs=kwargsor{}
  self.put((task, args, kwargs))

我們把 task, args, kwargs 以元組的形式存儲在隊列中。*args 可以傳遞數(shù)量不等的參數(shù)，**kwargs 可以傳遞命名參數(shù)。

defstart_workers(self):
  foriinrange(self.num_workers):
    t=Thread(target=self.worker)
    t.daemon=True
    t.start()

我們?yōu)槊總€ worker 創(chuàng)建一個線程，然后在后臺刪除。

下面是 worker 函數(shù)的代碼：

defworker(self):
  whileTrue:
    tupl=self.get()
    item, args, kwargs=self.get()
    item(*args,**kwargs)
    self.task_done()

worker 函數(shù)獲取隊列頂端的任務(wù)，并根據(jù)輸入?yún)?shù)運(yùn)行，除此之外，沒有其他的功能。下面是隊列的代碼：

我們可以通過下面的代碼測試：

defblokkah(*args,**kwargs):
  time.sleep(5)
  print“Blokkah mofo!”
 
q=TaskQueue(num_workers=5)
 
foriteminrange(1):
  q.add_task(blokkah)
 
q.join()# wait for all the tasks to finish.
 
print“Alldone!”

Blokkah 是我們要做的任務(wù)名稱。隊列已經(jīng)緩存在內(nèi)存中，并且沒有執(zhí)行很多任務(wù)。下面的步驟是把主隊列當(dāng)做單獨的進(jìn)程來運(yùn)行，這樣主程序退出以及執(zhí)行數(shù)據(jù)庫持久化時，隊列任務(wù)不會停止運(yùn)行。但是這個例子很好地展示了如何從一個很簡單的小任務(wù)寫成像工作隊列這樣復(fù)雜的程序。

defgradient_descent():
  # the gradient descent code
  queue.add_task(plotly.write, x=X, y=Y)

修改之后，我的梯度下降算法工作效率似乎更高了。如果你很感興趣的話，可以參考下面的代碼。

fromthreadingimportThread
importQueue
importtime
 
classTaskQueue(Queue.Queue):
 
def__init__(self, num_workers=1):
Queue.Queue.__init__(self)
self.num_workers=num_workers
self.start_workers()
 
defadd_task(self, task,*args,**kwargs):
args=argsor()
kwargs=kwargsor{}
self.put((task, args, kwargs))
 
defstart_workers(self):
foriinrange(self.num_workers):
t=Thread(target=self.worker)
t.daemon=True
t.start()
 
defworker(self):
whileTrue:
tupl=self.get()
item, args, kwargs=self.get()
item(*args,**kwargs)
self.task_done()
 
deftests():
defblokkah(*args,**kwargs):
time.sleep(5)
print"Blokkah mofo!"
 
q=TaskQueue(num_workers=5)
 
foriteminrange(10):
q.add_task(blokkah)
 
q.join()# block until all tasks are done
print"All done!"
 
if__name__=="__main__":
tests()



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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機(jī)數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進(jìn)行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調(diào)，回調(diào)的第一個參數(shù)驗證碼對象，之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗服務(wù)器是否宕機(jī) new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機(jī)時表示是新驗證碼的宕機(jī) product: "float", // 產(chǎn)品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計時完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }