Python多線程編程(七):使用Condition實現複雜同步_python

來源:互聯網
上載者:User

目前我們已經會使用Lock去對公用資源進行互斥訪問了,也探討了同一線程可以使用RLock去重入鎖,但是儘管如此我們只不過才處理了一些程式中簡單的同步現象,我們甚至還不能很合理的去解決使用Lock鎖帶來的死結問題。所以我們得學會使用更深層的解決同步問題。

Python提供的Condition對象提供了對複雜線程同步問題的支援。Condition被稱為條件變數,除了提供與Lock類似的acquire和release方法外,還提供了wait和notify方法。

使用Condition的主要方式為:線程首先acquire一個條件變數,然後判斷一些條件。如果條件不滿足則wait;如果條件滿足,進行一些處理改變條件後,通過notify方法通知其他線程,其他處於wait狀態的線程接到通知後會重新判斷條件。不斷的重複這一過程,從而解決複雜的同步問題。

下面我們通過很著名的“生產者-消費者”模型來來示範下,在Python中使用Condition實現複雜同步。

複製代碼 代碼如下:

'''
Created on 2012-9-8
 
@author: walfred
@module: thread.TreadTest7
''' 
 
import threading 
import time 
 
condition = threading.Condition() 
products = 0 
 
class Producer(threading.Thread): 
    def __init__(self): 
        threading.Thread.__init__(self) 
 
    def run(self): 
        global condition, products 
        while True: 
            if condition.acquire(): 
                if products < 10: 
                    products += 1; 
                    print "Producer(%s):deliver one, now products:%s" %(self.name, products) 
                    condition.notify() 
                else: 
                    print "Producer(%s):already 10, stop deliver, now products:%s" %(self.name, products) 
                    condition.wait(); 
                condition.release() 
                time.sleep(2) 
 
class Consumer(threading.Thread): 
    def __init__(self): 
        threading.Thread.__init__(self) 
 
    def run(self): 
        global condition, products 
        while True: 
            if condition.acquire(): 
                if products > 1: 
                    products -= 1 
                    print "Consumer(%s):consume one, now products:%s" %(self.name, products) 
                    condition.notify() 
                else: 
                    print "Consumer(%s):only 1, stop consume, products:%s" %(self.name, products) 
                    condition.wait(); 
                condition.release() 
                time.sleep(2) 
 
if __name__ == "__main__": 
    for p in range(0, 2): 
        p = Producer() 
        p.start() 
 
    for c in range(0, 10): 
        c = Consumer() 
        c.start()

代碼中主要實現了生產者和消費者線程,雙方將會圍繞products來產生同步問題,首先是2個產生者生產products ,而接下來的10個消費者將會消耗products,代碼運行如下:

複製代碼 代碼如下:

Producer(Thread-1):deliver one, now products:1
Producer(Thread-2):deliver one, now products:2
Consumer(Thread-3):consume one, now products:1
Consumer(Thread-4):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-5):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-6):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-7):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-8):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-10):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-9):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-12):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-11):only 1, stop consume, products:1

另外:Condition對象的建構函式可以接受一個Lock/RLock對象作為參數,如果沒有指定,則Condition對象會在內部自行建立一個RLock;除了notify方法外,Condition對象還提供了notifyAll方法,可以通知waiting池中的所有線程嘗試acquire內部鎖。由於上述機制,處於waiting狀態的線程只能通過notify方法喚醒,所以notifyAll的作用在於防止有線程永遠處於沉默狀態。

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