如何使用threading.local()在Python中实现线程安全的全局变量

在Python中，可以使用threading.local()来创建一个线程本地（thread-local）的全局变量，使得每个线程都有自己独立的变量副本，从而实现线程安全的全局变量。

为了更好地理解如何使用threading.local()，以下是一个使用例子，涉及到多个线程同时进行加法运算，并打印结果的场景。

首先，导入threading模块和thread-local模块：

import threading
from threading import local

接下来，创建一个线程本地的全局变量，可以在任何需要的地方，但在线程启动前完成创建。

thread_data = local()

然后，定义一个加法函数，用于模拟线程进行加法运算的操作。

def add_numbers(a, b):
    # 通过线程本地变量获取当前线程的变量副本
    data = thread_data.numbers
    
    # 判断变量副本是否存在，若不存在则创建一个新的变量
    if not hasattr(data, 'result'):
        data.result = 0
    
    # 进行加法运算
    data.result += a + b

接下来，定义一个线程函数，用于启动多个线程，并在每个线程中调用加法函数进行加法运算。

def thread_function(a, b):
    # 执行加法运算
    add_numbers(a, b)
    
    # 打印加法运算结果
    data = thread_data.numbers
    print("Thread {}: Result = {}".format(threading.current_thread().name, data.result))

最后，创建多个线程，并启动它们进行加法运算。

if __name__ == "__main__":
    # 设置线程本地变量的初始值
    thread_data.numbers = local()
    
    # 创建多个线程，并启动它们
    thread1 = threading.Thread(target=thread_function, args=(1, 2))
    thread2 = threading.Thread(target=thread_function, args=(3, 4))
    
    thread1.start()
    thread2.start()
    
    # 等待线程结束
    thread1.join()
    thread2.join()

运行以上代码，可以看到每个线程都拥有自己独立的变量副本，并且每个线程的加法运算结果被正确地打印出来，实现了线程安全的全局变量。

需要注意的是，线程本地变量只在当前线程中可见，不会被其他线程访问到，因此在多线程环境下，线程本地变量是线程安全的。