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threading

  • Python: La programmation parallèle avec le module threading

    Bonjour, 

    Aujourd'hui, j'ai envie de vous parler du module threading. Ce dernier gère la programmation parallèle dans le langage Python et il est fort utile. Je l'ai utilisé pour créer un bouton dont la finalité est d'afficher l'heure à la seconde près, et d'ouvrir un calendrier. Ce bouton a donc deux fonctions et pour remplir sa mission, il a besoin de deux boucles:

     

     Clockbutton2

             

    • une boucle qui surveille les événements de l'utilisateur. C'est la boucle mainloop() de l'environnement graphique tkinter. Par exemple, Si le pointeur de la souris survole le widget Button, la couleur de ce dernier change.
    • une boucle infinie de type while, qui tourne toutes les secondes et qui permet d'afficher l'heure exacte sur le bouton.

    Si nous ne lançons pas ces deux boucles en parallèle, alors soit le code affichera le défilement des secondes mais le bouton sera inactif, soit le bouton sera actif mais les secondes seront figées dans l'éternité... Enfin, jusqu'à l'arrêt forcé du programme.

    Voici un exemple de code qui ne fonctionne pas. Il y a dans ce code deux boucles : while 1 qui est une boucle infinie et mainloop() réceptionnaire d'événements du GUI tkinter. Lorsque le programme pénètre dans la boucle infinie, il n'a plus aucun moyen d'en sortir. Certes, il affichera le défilement des secondes jusqu'à la fin des temps, mais comme la boucle mainloop() se trouve en dehors, nous n'avons plus accès aux événements du bouton. Celui-ci est complètement pétrifié. Comme je l'explique plus bas dans la vidéo en lien avec ce billet, il n'est même pas possible de cliquer sur la croix pour fermer le programme.

    Si nous déplaçons la toute dernière instruction (button.mainloop) à l'intérieur de la boucle while, une seule seconde va défiler puis le programme va "sauter" dans la boucle mainloop() et quitter la boucle infinie. Nous aurons accès aux fonctionnalités du bouton mais l'heure restera figée.

    La solution

    Elle est fort simple. Voici le code qui fonctionne. Il suffit de créer deux objets de la classe threading et de les démarrer en parallèle presque simultanément grâce à la méthode start(). Celle-ci va ensuite passer le relais à la méthode self.run(). Les noms de ces deux méthodes sont génériques. Ils ne peuvent pas être remplacés par d'autres termes. Les deux processus ne démarrent pas exactement au même moment. Il y a une différence de 200 millièmes de secondes. Dans ce cas précis, cet intervalle est nécessaire si on ne veut pas que le programme se crashe lamentablement juste après le décollage.

    Une fois lancé, chaque "thread" vit sa vie. Ils ont toutefois la possibilité d'accéder à des instructions communes comme par exemple les variables de classe. C'est le cas dans mon programme. La boucle infinie a besoin de la variable qui stocke l'objet fenêtre principale. Mais pour éviter qu'ils se mélangent les pinceaux et qu'ils modifient au même moment des données vitales pour la stabilité du programme, nous importons la classe Lock() du module threading.

    Lock() signifie verrou. Je déclare donc une variable (lock = Lock()) en tout début de programme, et je verrouille le premier thread grâce à l'instruction with lock. Avec cet outil, le second thread ne ne démarrera que lorsque le premier aura terminé son travail et lui aura passé la main. En clair, le premier thread fait ce qu'il a à faire, tandis que le second qui n'est pas verrouillé, reste sur le seuil de la porte. Lorsque le premier est prêt, il ouvre la porte et laisse entrer le second thread. Si le premier doit reprendre son travail pour modifier je ne sais quel bouton, il prie le second de bien vouloir sortir de la pièce. C'est très pratique! Bien évidemment, comme le second thread est une boucle infinie, il n'est pas possible de le verrouiller. Il ne passerait jamais la main à son collègue. Voilà donc pour le module threading que je vous invite à découvrir. Si vous avez des remarques ou des interrogations, n'hésitez pas. Ma porte est ouverte.