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Python threading模塊condition原理及運(yùn)行流程詳解

更新時(shí)間：2020年10月05日 10:40:51 作者：lincappu

這篇文章主要介紹了Python threading模塊condition原理及運(yùn)行流程詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

Condition的處理流程如下：

首先acquire一個(gè)條件變量，然后判斷一些條件。

如果條件不滿足則wait；
如果條件滿足，進(jìn)行一些處理改變條件后，通過notify方法通知其他線程，其他處于wait狀態(tài)的線程接到通知后會(huì)重新判斷條件。
不斷的重復(fù)這一過程，從而解決復(fù)雜的同步問題。

Condition的基本原理如下：

可以認(rèn)為Condition對(duì)象維護(hù)了一個(gè)鎖（Lock/RLock)和一個(gè)waiting池。線程通過acquire獲得Condition對(duì)象，當(dāng)調(diào)用wait方法時(shí)，線程會(huì)釋放Condition內(nèi)部的鎖并進(jìn)入blocked狀態(tài)，同時(shí)在waiting池中記錄這個(gè)線程。當(dāng)調(diào)用notify方法時(shí)，Condition對(duì)象會(huì)從waiting池中挑選一個(gè)線程，通知其調(diào)用acquire方法嘗試取到鎖。

Condition對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)可以接受一個(gè)Lock/RLock對(duì)象作為參數(shù)，如果沒有指定，則Condition對(duì)象會(huì)在內(nèi)部自行創(chuàng)建一個(gè)RLock。

除了notify方法外，Condition對(duì)象還提供了notifyAll方法，可以通知waiting池中的所有線程嘗試acquire內(nèi)部鎖。由于上述機(jī)制，處于waiting狀態(tài)的線程只能通過notify方法喚醒，所以notifyAll的作用在于防止有的線程永遠(yuǎn)處于沉默狀態(tài)。

演示條件變量同步的經(jīng)典問題是生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題：假設(shè)有一群生產(chǎn)者(Producer)和一群消費(fèi)者（Consumer）通過一個(gè)市場(chǎng)來交互產(chǎn)品。生產(chǎn)者的”策略“是如果市場(chǎng)上剩余的產(chǎn)品少于1000個(gè)，那么就生產(chǎn)100個(gè)產(chǎn)品放到市場(chǎng)上；而消費(fèi)者的”策略“是如果市場(chǎng)上剩余產(chǎn)品的數(shù)量多余100個(gè)，那么就消費(fèi)3個(gè)產(chǎn)品。用Condition解決生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題的代碼如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Wed Nov 28 17:15:29 2018

@author: 18665
"""

import threading
import time

class Producer(threading.Thread):
  # 生產(chǎn)者函數(shù)
  def run(self):
    global count
    while True:
      if con.acquire():
        # 當(dāng)count 小于等于1000 的時(shí)候進(jìn)行生產(chǎn)
        if count > 1000:
          con.wait()
        else:
          count = count+100
          msg = self.name+' produce 100, count=' + str(count)
          print(msg)
          # 完成生成后喚醒waiting狀態(tài)的線程，
          # 從waiting池中挑選一個(gè)線程，通知其調(diào)用acquire方法嘗試取到鎖
          con.notify()
        con.release()
        time.sleep(1)

class Consumer(threading.Thread):
  # 消費(fèi)者函數(shù)
  def run(self):
    global count
    while True:
      # 當(dāng)count 大于等于100的時(shí)候進(jìn)行消費(fèi)
      if con.acquire():
        if count < 100:
          con.wait()
        
        else:
          count = count-5
          msg = self.name+' consume 5, count='+str(count)
          print(msg)
          con.notify()
          # 完成生成后喚醒waiting狀態(tài)的線程，
          # 從waiting池中挑選一個(gè)線程，通知其調(diào)用acquire方法嘗試取到鎖
        con.release()
        time.sleep(1)

count = 500
con = threading.Condition()

def test():
  for i in range(2):
    p = Producer()
    p.start()
  for i in range(5):
    c = Consumer()
    c.start()
if __name__ == '__main__':
  test()

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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