python语言线程标准库threading.local源码解读
本段源码可以学习的地方：
1. 考虑到效率问题，可以通过上下文的机制，在属性被访问的时候临时构建；
2. 可以重写一些魔术方法，比如 __new__ 方法，在调用 object.__new__(cls) 前后进行属性的一些小设置；
3. 在本库中使用的重写魔术方法，上下文这两种基础之上，我们可以想到函数装饰器，类装饰器，异常捕获，以及两种上下文的结构；
灵活运用这些手法，可以让我们在代码架构上更上一层，能够更加省时省力。
1 from weakref import ref # ref用在了构造大字典元素元组的第一个位置即 (ref(Thread), 线程字典)
2 from contextlib import contextmanager # 上下文管理，用来确保__dict__属性的存在
3 from threading import current_thread, RLock
4 __all__ = ["local"]
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6 class _localimpl: # local()._local__impl = _localimpl() # local()实例的属性_local__impl就是这个类的实例
7 """一个管理线程字典的类"""
8 __slots__ = 'key', 'dicts', 'localargs', 'locallock', '__weakref__' # _local__impl有这么多属性
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10 def __init__(self):
11 # 这个self.key是用在线程对象的字典中的key
12 # self.key使用的一个字符串，这样既能运行的快，
13 # 但是通过'_threading_local._localimpl.' + str(id(self)也能保证不会冲突别的属性
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15 self.key = '_threading_local._localimpl.' + str(id(self))
16 #
17 self.dicts = {} # 大字典
18 # 格式是： { id(线程1)：(ref(Thread), 线程1自身的字典), id(线程2)：(ref(Thread), 线程2自身的字典), ... }
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20 def get_dict(self): # 从大字典中拿(ref(Thread), 线程字典), 然后取线程字典
21 thread = current_thread()
22 return self.dicts[id(thread)][1]
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24 def create_dict(self): # 为当前线程创建一个线程字典，就是(ref(Thread), 线程字典)[1]，即元组的第二部分
25 localdict = {}
26 key = self.key # key使用'_threading_local._localimpl.' + str(id(self)
27 thread = current_thread() # 当前线程
28 idt = id(thread) # 当前线程的id
29 def local_deleted(_, key=key): # 这个函数不看 pass
30 # When the localimpl is deleted, remove the thread attribute.
31 thread = wrthread()
32 if thread is not None:
33 del thread.__dict__[key]
34 def thread_deleted(_, idt=idt): # 这个函数不看 pass
35 # When the thread is deleted, remove the local dict.
36 # Note that this is suboptimal if the thread object gets
37 # caught in a reference loop. We would like to be called
38 # as soon as the OS-level thread ends instead.
39 local = wrlocal()
40 if local is not None:
41 dct = local.dicts.pop(idt)
42 wrlocal = ref(self, local_deleted)
43 wrthread = ref(thread, thread_deleted) # 大字典中每一个线程对应的元素的第一个位置： （ref(Thread), 小字典）
44 thread.__dict__[key] = wrlocal
45 self.dicts[idt] = wrthread, localdict # 在大字典中构造： id(thread) : （ref(Thread), 小字典）
46 return localdict
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48
49 @contextmanager
50 def _patch(self):
51 impl = object.__getattribute__(self, '_local__impl') # 此时的self是local(), 拿local()._local__impl
52 try:
53 dct = impl.get_dict() # 然后从拿到的local()._local__impl调用线程字典管理类的local()._local__impl.get_dict()方法
54 # 从20行到22这个get_dict()方法的定义可以看出来，拿不到会报KeyError的
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56 except KeyError: # 如果拿不到报 KeyError之后捕捉
57 dct = impl.create_dict() # 然后再通过线程字典管理类临时创建一个
58 args, kw = impl.localargs # 这个时候把拿到
59 self.__init__(*args, **kw)
60 with impl.locallock: # 通过上下文的方式上锁
61 object.__setattr__(self, '__dict__', dct) # 给local() 实例增加__dict__属性，这个属性指向大字典中value元组的第二个元素，即线程小字典
62 yield # 到目前为止，local()类的两个属性都构造完成
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65 class local: # local类
66 __slots__ = '_local__impl', '__dict__' # local类有两个属性可以访问
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68 def __new__(cls, *args, **kw):
69 if (args or kw) and (cls.__init__ is object.__init__): # pass不看
70 raise TypeError("Initialization arguments are not supported")
71 self = object.__new__(cls) # pass不看
72 impl = _localimpl() # _local_impl属性对应的是_localimpl类的实例
73 impl.localargs = (args, kw) # _local_impl属性即_localimpl类的实例 的 localargs属性是一个元组
74 impl.locallock = RLock() # pass 不看
75 object.__setattr__(self, '_local__impl', impl)
76 # 把_local__impl 增加给local()， 所以：local()._local__impl is ipml 即 _localimp()
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78 # __slots__规定了local()有两个属性，这里已经设置了一个_local__impl；
79 # 第二个属性__dict__当我们以后在访问的时候使用上下文进行临时增加，比如第85行
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81 impl.create_dict() # 就是local._local__impl.create_dict()
82 return self # 返回这个配置好_local__impl属性的local()实例
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84 def __getattribute__(self, name): # 当我们取local()的属性时
85 with _patch(self): # 会通过上下文先把数据准备好
86 return object.__getattribute__(self, name) # 在准备好的数据中去拿要拿的属性name
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88 def __setattr__(self, name, value):
89 if name == '__dict__': # 这个判断语句是控制local()实例的__dict__属性只能读不能被替换
90 raise AttributeError(
91 "%r object attribute '__dict__' is read-only"
92 % self.__class__.__name__)
93 with _patch(self): # 同理， 通过上下文先把__dict__构造好
94 return object.__setattr__(self, name, value) # 然后调用基类的方法设置属性
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96 def __delattr__(self, name): # 删除属性，同理，和__setattr__手法相似
97 if name == '__dict__': # 这个判断语句是控制local()实例的__dict__属性只能读不能被替换
98 raise AttributeError(
99 "%r object attribute '__dict__' is read-only"
100 % self.__class__.__name__)
101 with _patch(self): # 同理， 通过上下文先把__dict__构造好
102 return object.__delattr__(self, name)
103
104 # 整体架构图：
105 '''
106
107 / —— key 属性
108 / —— dicts 属性, 格式{id(Thread):(ref(Thread), 线程小字典)}
109 ———— ： _local__impl属性 ---------- 是_local类的实例 |
110 / —— 其他属性... |
111 / /—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————/
112 创建一个local实例 /
113 \ /
114 \ /
115 ———— ： __dict__属性 -------- 对应的是_local__impl属性的dicts 中的线程小字典
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117
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119 '''
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