Python 並發程式設計中的異常處理：確保應用程式的穩定性

python 並發 異常處理 多執行緒 多進程 協程

多執行緒

在多重執行緒環境中，每個執行緒都有自己的執行流和堆疊。異常發生時，通常只會影響該特定執行緒。為了處理執行緒中的異常，可以使用 threading.Thread() 的 join() 方法或 Thread.exc_info 屬性。

import threading

def worker_thread(name):
print(f"{name}: Starting")
raise RuntimeError("Error in thread")

try:
threads = []
for i in range(5):
thread = threading.Thread(target=worker_thread, args=(f"Thread {i}",))
threads.append(thread)

for thread in threads:
thread.start()
thread.join()
except RuntimeError as exc:
print(f"Main thread: Exception occurred in child thread: {exc}")

多重行程

在多進程環境中，每個進程都有自己獨立的記憶體空間和執行流。異常發生時，它會影響整個進程。要處理進程中的異常，可以使用 multiprocessing.Process() 的 join() 方法或 Process.exitcode 屬性。

import multiprocessing

def worker_process(name):
print(f"{name}: Starting")
raise RuntimeError("Error in process")

try:
processes = []
for i in range(5):
process = multiprocessing.Process(target=worker_process, args=(f"Process {i}",))
processes.append(process)

for process in processes:
process.start()
process.join()
except RuntimeError as exc:
print(f"Main process: Exception occurred in child process: {exc}")

協程

協程是輕量級線程，在單線程環境中執行。異常發生時，它會傳播到協程的呼叫者。要處理協程中的異常，可以使用 asyncio.Task.exception() 方法。

import asyncio

async def worker_coroutine(name):
print(f"{name}: Starting")
raise RuntimeError("Error in coroutine")

async def main():
tasks = []
for i in range(5):
task = asyncio.create_task(worker_coroutine(f"Coroutine {i}"))
tasks.append(task)

for task in tasks:
try:
await task
except RuntimeError as exc:
print(f"Main coroutine: Exception occurred in child coroutine: {exc}")

asyncio.run(main())

最佳實踐

• 始終捕獲並處理異常，避免程式崩潰。
• 使用明確的異常類型，傳達清晰的錯誤訊息。
• 考慮使用異常日誌記錄機制來追蹤和分析異常。
• 使用子類化異常或自訂異常類別來建立特定的異常類型。
• 在並發應用程式中，使用執行緒安全的資料結構和同步機制來避免資料爭用。

結論

在 Python 並發中，異常處理至關重要，因為它可以確保應用程式在異常情況下保持穩定和可靠。透過掌握多執行緒、多進程和協程中的異常處理技術，開發人員可以建立健壯且可靠的並發應用程式。始終記住捕獲和處理異常，並遵循最佳實踐，以提高應用程式的整體品質和使用者體驗。

以上是Python 並發程式設計中的異常處理：確保應用程式的穩定性的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！