python線程條件變量Condition(31)-創新互聯

對于線程與線程之間的交互我們在前面的文章已經介紹了 python 互斥鎖Lock / python事件Event , 今天繼續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相關函數介紹

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

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

wait(timeout)?—? 線程掛起(阻塞狀態)，直到收到一個notify通知或者超時才會被喚醒繼續運行（超時參數默認不設置，可選填，類型是浮點數，單位是秒）。wait()必須在已獲得Lock前提下才能調用，否則會觸發RuntimeError；

notify(n=1)?—? 通知其他線程，那些掛起的線程接到這個通知之后會開始運行，缺省參數，默認是通知一個正等待通知的線程,最多則喚醒n個等待的線程。notify()必須在已獲得Lock前提下才能調用，否則會觸發RuntimeError，notify()不會主動釋放Lock；

notifyAll()?—? 如果wait狀態線程比較多，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

在前面的文章已經介紹過互斥鎖，主要作用是并行訪問共享資源時，保護共享資源，防止出現臟數據。python 條件變量Condition也需要關聯互斥鎖，同時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。可以這么理解，Condition提供了一種多線程通信機制，假如線程1需要數據，那么線程1就阻塞等待，這時線程2就去制造數據，線程2制造好數據后，通知線程1可以去取數據了，然后線程1去獲取數據。

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(個人博客地址): shuopython.com

@WeChat Official Account(微信公眾號)：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持不懈地積累！

"""

# 導入線程模塊

importthreading

# 創建條件變量condition

con=threading.Condition()

defthread_one(name):

# 條件變量condition 線程上鎖

con.acquire()

print("{}:成語接龍準備好了嗎".format(name))

# 喚醒正在等待(wait)的線程

con.notify()

# 等待對方回應消息，使用wait阻塞線程，等待對方通過notify喚醒本線程

con.wait()

print("{}:一干二凈".format(name))

# 喚醒對方

con.notify()

# 等待消息答應

con.wait()

print("{}:一天就知道看抖音美女，給你來個簡單點的，來了：毛手毛腳".format(name))

# 喚醒對方

con.notify()

# 等待消息答應

con.wait()

print("{}:喲喲喲，不錯不錯！".format(name))

# 喚醒對方

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，等待其他線程通過notify喚醒本線程

con.wait()

print("{}:準備好了~開始吧！".format(name))

# 喚醒對方

con.notify()

# 等待消息答應

con.wait()

print("{}:凈你妹啊，沒法接...來個簡單點的...".format(name))

# 喚醒對方

con.notify()

# 等待消息答應

con.wait()

print("{}:嘿,這個我知道：腳踏實地".format(name))

# 喚醒對方

con.notify()

con.release()

if__name__=="__main__":

# 創建并初始化線程

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

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

# 啟動線程 -- 注意線程啟動順序，啟動順序很重要

t2.start()

t1.start()

# 阻塞主線程，等待子線程結束

t1.join()

t2.join()

print("程序結束！")

輸出結果：

A:成語接龍準備好了嗎

B:準備好了~開始吧！

A:一干二凈

B:凈你妹啊，沒法接...來個簡單點的...

A:一天就知道看抖音美女，給你來個簡單點的，來了：毛手毛腳

B:嘿,這個我知道：腳踏實地

A:喲喲喲，不錯不錯！

程序結束！

python 線程條件變量Condition(31)

案例二：生產者與消費者模式，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….

生產者：往鍋里加老肉片，每次加一盤(10塊)；

消費者：吃煮熟的肉片，沒吃一片，肉片數量減一，吃完為止;

# 導入線程模塊

importthreading

importtime

# 創建條件變量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,等待肉片吃完的通知

con.wait()

meat_num=10

# 添加肉片完成，可以繼續開吃

print("添加肉片成功！當前肉片數量：%d"%meat_num)

time.sleep(1)

con.notify()

con.release()

if__name__=="__main__":

# 創建并初始化線程

t1=threading.Thread(target=thread_producer)

t2=threading.Thread(target=thread_consumers)

# 啟動線程 -- 注意線程啟動順序，啟動順序很重要

t2.start()

t1.start()

# 阻塞主線程，等待子線程結束

t1.join()

t2.join()

print("程序結束！")

輸出結果：

肉片熟了，可以開始吃了...

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：9

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：8

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：7

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：6

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：5

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：4

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：3

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：2

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：1

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：0

老板，再來一份老肉片...

添加肉片成功！當前肉片數量：10

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：9

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：8

我來一塊肉片...

剩余肉片數量：7

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

注意:

1.全局變量要聲明關鍵字?global；

2.注意線程的啟動順序，這個很重要；

四.重點總結

注意線程互斥鎖Lock/線程事件Event/線程條件變量Condition三者的區別，場景不同，使用方式也不同，前兩者一般可以作為簡單的線程交互，線程條件變量Condition可以用于比較復雜的線程交互！

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