Python threading.Semaphore vs asyncio.Semaphore

Question

我最近注意到在 python 的不同包中有兩種不同的信號量實現，一種在threading包中，另一種在asyncio包中。 我很好奇這兩種實現有什么區別？ 如果在異步函數中我嘗試使用threading包中的信號量，這會導致任何潛在問題嗎？

並通過查看python官方文檔，它寫道

asyncio primitives are not thread-safe, therefore they should not be used for OS thread synchronization (use threading for that)

但是，說asyncio primitives are not thread-safe and should not be used for OS thread sync什么意思？

提前致謝

Answer 1

信號量的整個目標是提供對某些東西的獨占訪問。 任何時候只有一個“代碼”可以訪問自己的信號量。

我在前面的語句中所說的“代碼段”是什么意思取決於我使用的是多線程、多處理還是 asyncio。 您保證獨占訪問的方式取決於我使用的內容。

Asyncio 是最受限制的一種多線程。 一切都在單個 Python 線程中運行。 Python 解釋器一次只執行一件事。 每個“代碼段”都會運行，直到它自願等待某事發生。 然后允許運行另一個“代碼段”。 最終，當它等待的事情發生時，原始代碼再次運行。

使用多線程時，多段代碼在 Python 解釋器中運行。 任何時候都只有一段代碼運行，但它們並沒有禮貌地等待對方。 Python根據需要從“代碼段”切換到“代碼段”。

通過多處理，多個 Python 可以同時運行。 除了操作系統提供的代碼外，代碼段之間沒有共享。 設置信號量通常需要操作系統的一些支持來創建所有線程/進程都可以訪問的共享變量。

所以。 Asyncio 原語的設計使得它們都在一個單獨的 Python 進程中運行，並且進程相互協作。 如果多段代碼試圖同時使用它，它們就不能工作。

我希望這有幫助。

Answer 2

您無法選擇使用哪個隊列或哪個信號量。 它們不兼容。

即使它們都提供並發性， asyncio和多線程也是基於不同原理和 API、具有不同典型用例等的兩個完全不同的世界。

多線程程序的開發並不容易，Python 的一個稱為 GIL 的特性使它們沒有達到應有的效率。 這使得 asyncio 成為首選，除非您被迫使用多線程。

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話雖如此，這兩種方法都可以在一個程序中使用。

在多線程應用程序的線程之一中運行異步代碼是可能的，但並不常見。 文檔中引用的通知提醒您，幾乎所有異步操作都必須在該線程中執行。 只有少數專門的線程安全低級調度函數。

為了完整起見， asyncio庫可以利用線程池供其內部使用，因為所謂的阻塞操作不應由異步程序執行。