python線程條件變量Condition(31)-創(chuàng)新互聯(lián)

對(duì)于線程與線程之間的交互我們?cè)谇懊娴奈恼乱呀?jīng)介紹了 python 互斥鎖Lock / python事件Event , 今天繼續(xù)介紹一種線程交互方式 –?線程條件變量Condition.

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python 線程條件變量Condition(31)

一.線程條件變量Condition相關(guān)函數(shù)介紹

acquire()?—? 線程鎖，注意線程條件變量Condition中的所有相關(guān)函數(shù)使用必須在acquire()?/release()?內(nèi)部操作；

release()?— 釋放鎖，注意線程條件變量Condition中的所有相關(guān)函數(shù)使用必須在acquire()?/release()?內(nèi)部操作；

wait(timeout)?—? 線程掛起(阻塞狀態(tài))，直到收到一個(gè)notify通知或者超時(shí)才會(huì)被喚醒繼續(xù)運(yùn)行（超時(shí)參數(shù)默認(rèn)不設(shè)置，可選填，類型是浮點(diǎn)數(shù)，單位是秒）。wait()必須在已獲得Lock前提下才能調(diào)用，否則會(huì)觸發(fā)RuntimeError；

notify(n=1)?—? 通知其他線程，那些掛起的線程接到這個(gè)通知之后會(huì)開始運(yùn)行，缺省參數(shù)，默認(rèn)是通知一個(gè)正等待通知的線程,最多則喚醒n個(gè)等待的線程。notify()必須在已獲得Lock前提下才能調(diào)用，否則會(huì)觸發(fā)RuntimeError，notify()不會(huì)主動(dòng)釋放Lock；

notifyAll()?—? 如果wait狀態(tài)線程比較多，notifyAll的作用就是通知所有線程；

python 線程條件變量Condition(31)

二.線程條件變量Condition原理

在前面的文章已經(jīng)介紹過互斥鎖，主要作用是并行訪問共享資源時(shí)，保護(hù)共享資源，防止出現(xiàn)臟數(shù)據(jù)。python 條件變量Condition也需要關(guān)聯(lián)互斥鎖，同時(shí)Condition自身提供了wait/notify/notifyAll方法，用于阻塞/通知其他并行線程，可以訪問共享資源了?？梢赃@么理解，Condition提供了一種多線程通信機(jī)制，假如線程1需要數(shù)據(jù)，那么線程1就阻塞等待，這時(shí)線程2就去制造數(shù)據(jù)，線程2制造好數(shù)據(jù)后，通知線程1可以去取數(shù)據(jù)了，然后線程1去獲取數(shù)據(jù)。

python 線程條件變量Condition(31)

三.線程條件變量Condition使用

案例一：成語接龍

# !usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 _*-

"""

@Author:何以解憂

@Blog(個(gè)人博客地址): shuopython.com

@WeChat Official Account(微信公眾號(hào))：猿說python

@Github:www.github.com

@File:python_.py

@Time:2019/10/21 21:25

@Motto:不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海，程序人生的精彩需要堅(jiān)持不懈地積累！

"""

# 導(dǎo)入線程模塊

importthreading

# 創(chuàng)建條件變量condition

con=threading.Condition()

defthread_one(name):

# 條件變量condition 線程上鎖

con.acquire()

print("{}:成語接龍準(zhǔn)備好了嗎".format(name))

# 喚醒正在等待(wait)的線程

con.notify()

# 等待對(duì)方回應(yīng)消息，使用wait阻塞線程，等待對(duì)方通過notify喚醒本線程

con.wait()

print("{}:一干二凈".format(name))

# 喚醒對(duì)方

con.notify()

# 等待消息答應(yīng)

con.wait()

print("{}:一天就知道看抖音美女，給你來個(gè)簡(jiǎn)單點(diǎn)的，來了：毛手毛腳".format(name))

# 喚醒對(duì)方

con.notify()

# 等待消息答應(yīng)

con.wait()

print("{}:喲喲喲，不錯(cuò)不錯(cuò)！".format(name))

# 喚醒對(duì)方

con.notify()

# 條件變量condition 線程釋放鎖

con.release()

defthread_two(name):

# 條件變量condition 線程上鎖

con.acquire()

# wait阻塞狀態(tài)，等待其他線程通過notify喚醒本線程

con.wait()

print("{}:準(zhǔn)備好了~開始吧！".format(name))

# 喚醒對(duì)方

con.notify()

# 等待消息答應(yīng)

con.wait()

print("{}:凈你妹啊，沒法接...來個(gè)簡(jiǎn)單點(diǎn)的...".format(name))

# 喚醒對(duì)方

con.notify()

# 等待消息答應(yīng)

con.wait()

print("{}:嘿,這個(gè)我知道：腳踏實(shí)地".format(name))

# 喚醒對(duì)方

con.notify()

con.release()

if__name__=="__main__":

# 創(chuàng)建并初始化線程

t1=threading.Thread(target=thread_one,args=("A"))

t2=threading.Thread(target=thread_two,args=("B"))

# 啟動(dòng)線程 -- 注意線程啟動(dòng)順序，啟動(dòng)順序很重要

t2.start()

t1.start()

# 阻塞主線程，等待子線程結(jié)束

t1.join()

t2.join()

print("程序結(jié)束！")

輸出結(jié)果：

A:成語接龍準(zhǔn)備好了嗎

B:準(zhǔn)備好了~開始吧！

A:一干二凈

B:凈你妹啊，沒法接...來個(gè)簡(jiǎn)單點(diǎn)的...

A:一天就知道看抖音美女，給你來個(gè)簡(jiǎn)單點(diǎn)的，來了：毛手毛腳

B:嘿,這個(gè)我知道：腳踏實(shí)地

A:喲喲喲，不錯(cuò)不錯(cuò)！

程序結(jié)束！

python 線程條件變量Condition(31)

案例二：生產(chǎn)者與消費(fèi)者模式，以吃火鍋為例：一盤老肉片有10塊肉，吃完了又重新往鍋里加….

生產(chǎn)者：往鍋里加老肉片，每次加一盤(10塊)；

消費(fèi)者：吃煮熟的肉片，沒吃一片，肉片數(shù)量減一，吃完為止;

# 導(dǎo)入線程模塊

importthreading

importtime

# 創(chuàng)建條件變量condition

con=threading.Condition()

meat_num=0

defthread_consumers():

# 條件變量condition 線程上鎖

con.acquire()

# 全局變量聲明關(guān)鍵字 global

globalmeat_num

meat_num=0

# 等待肉片下鍋煮熟

con.wait()

whileTrue:

print("我來一塊肉片...")

meat_num-=1

print("剩余肉片數(shù)量：%d"%meat_num)

time.sleep(0.5)

ifmeat_num==0:

# 肉片吃光了，通知老板添加肉片

print("老板，再來一份老肉片...")

con.notify()

# 肉片吃光了，等待肉片

con.wait()

# 條件變量condition 線程釋放鎖

con.release()

defthread_producer():

# 條件變量condition 線程上鎖

con.acquire()

# 全局變量聲明關(guān)鍵字 global

globalmeat_num

# 肉片熟了，可以開始吃了

meat_num=10

print("肉片熟了，可以開始吃了...")

con.notify()

whileTrue:

# 阻塞函數(shù),等待肉片吃完的通知

con.wait()

meat_num=10

# 添加肉片完成，可以繼續(xù)開吃

print("添加肉片成功！當(dāng)前肉片數(shù)量：%d"%meat_num)

time.sleep(1)

con.notify()

con.release()

if__name__=="__main__":

# 創(chuàng)建并初始化線程

t1=threading.Thread(target=thread_producer)

t2=threading.Thread(target=thread_consumers)

# 啟動(dòng)線程 -- 注意線程啟動(dòng)順序，啟動(dòng)順序很重要

t2.start()

t1.start()

# 阻塞主線程，等待子線程結(jié)束

t1.join()

t2.join()

print("程序結(jié)束！")

輸出結(jié)果：

肉片熟了，可以開始吃了...

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：9

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：8

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：7

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：6

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：5

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：4

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：3

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：2

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：1

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：0

老板，再來一份老肉片...

添加肉片成功！當(dāng)前肉片數(shù)量：10

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：9

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：8

我來一塊肉片...

剩余肉片數(shù)量：7

.............

注意:

1.全局變量要聲明關(guān)鍵字?global；

2.注意線程的啟動(dòng)順序，這個(gè)很重要；

四.重點(diǎn)總結(jié)

注意線程互斥鎖Lock/線程事件Event/線程條件變量Condition三者的區(qū)別，場(chǎng)景不同，使用方式也不同，前兩者一般可以作為簡(jiǎn)單的線程交互，線程條件變量Condition可以用于比較復(fù)雜的線程交互！

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一.線程條件變量Condition相關(guān)函數(shù)介紹

二.線程條件變量Condition原理

三.線程條件變量Condition使用

四.重點(diǎn)總結(jié)

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