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Python threading模塊condition的運行原理

發布時間:2020-10-29 16:00:26 來源:億速云 閱讀:178 作者:Leah 欄目:開發技術

這期內容當中小編將會給大家帶來有關Python threading模塊condition的運行原理,文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述,閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

Condition的處理流程如下:

首先acquire一個條件變量,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狀態的線程接到通知后會重新判斷條件。
  • 不斷的重復這一過程,從而解決復雜的同步問題。

Condition的基本原理如下:

可以認為Condition對象維護了一個鎖(Lock/RLock)和一個waiting池。線程通過acquire獲得Condition對象,當調用wait方法時,線程會釋放Condition內部的鎖并進入blocked狀態,同時在waiting池中記錄這個線程。當調用notify方法時,Condition對象會從waiting池中挑選一個線程,通知其調用acquire方法嘗試取到鎖。

Condition對象的構造函數可以接受一個Lock/RLock對象作為參數,如果沒有指定,則Condition對象會在內部自行創建一個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。由于上述機制,處于waiting狀態的線程只能通過notify方法喚醒,所以notifyAll的作用在于防止有的線程永遠處于沉默狀態。

演示條件變量同步的經典問題是生產者與消費者問題:假設有一群生產者(Producer)和一群消費者(Consumer)通過一個市場來交互產品。生產者的”策略“是如果市場上剩余的產品少于1000個,那么就生產100個產品放到市場上;而消費者的”策略“是如果市場上剩余產品的數量多余100個,那么就消費3個產品。用Condition解決生產者與消費者問題的代碼如下:

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

@author: 18665
"""

import threading
import time

class Producer(threading.Thread):
  # 生產者函數
  def run(self):
    global count
    while True:
      if con.acquire():
        # 當count 小于等于1000 的時候進行生產
        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狀態的線程,
          # 從waiting池中挑選一個線程,通知其調用acquire方法嘗試取到鎖
          con.notify()
        con.release()
        time.sleep(1)

class Consumer(threading.Thread):
  # 消費者函數
  def run(self):
    global count
    while True:
      # 當count 大于等于100的時候進行消費
      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狀態的線程,
          # 從waiting池中挑選一個線程,通知其調用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()

上述就是小編為大家分享的Python threading模塊condition的運行原理了,如果剛好有類似的疑惑,不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識,歡迎關注億速云行業資訊頻道。

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