为什么Python futures的FIRST_COMPLETED参数返回多个已完成任务？

原因说明 #

这一现象属于符合设计预期的正常表现，核心原因有两点：

• 多任务并发完成的时间差极短
  你配置的线程池大小为5，5个任务会被同时启动。randint(1,5)有概率生成相同的休眠时间，即便时间不完全相同，只要多个任务的结束时间差小于操作系统线程调度的时间片、Python GIL的切换间隔，就会出现在wait函数触发返回前，多个任务已经完成状态变更的情况。
• FIRST_COMPLETED的实现逻辑设计
  Python官方文档中FIRST_COMPLETED的定义是「当任意一个future完成、抛出异常或被取消时就返回」，而非「仅返回第一个完成的future、其他完成的任务会被归入未完成集合」。
  wait函数的内部执行逻辑是：先阻塞等待满足返回条件的事件触发，唤醒后会全量扫描所有传入的future状态，将所有已经结束的future统一归入done集合，剩下未结束的才会归入not_done集合，不存在第一个任务完成后立刻打断其他任务状态更新的逻辑。

验证方法 #

你可以修改任务的休眠时间为梯度值，确认逻辑符合预期：

# 将return_after_5_secs函数的休眠逻辑修改为固定梯度
def return_after_5_secs(num):
    # 第0个任务休眠1秒，其他任务休眠5秒
    sleep(1 if num == 0 else 5)
    return "Return of {}".format(num)

修改后运行代码，done集合中将只会包含1个已完成的future。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jwan622