Python的条件锁与事件共享详解

Shirley ·

更新时间:2024-09-21

· 662 次阅读

1：事件机制共享队列：

利用消息机制在两个队列中，通过传递消息，实现可以控制的生产者消费者问题

要求：readthread读时，writethread不能写；writethread写时，readthread不能读。

基本方法时间类（Event）

set：设置事件。将标志位设为True。

wait：等待事件。会将当前线程阻塞，直到标志位变为True。

clear：清除事件。将标志位设为False。

set() clear() 函数的交替执行也就是消息传递的本质

模版：


基本code
# 事件消息机制
import queue
import threading
import random
from threading import Event
from threading import Thread
class WriteThread(Thread):
  def __init__(self,q,wt,rt):
    super().__init__();
    self.queue=q;
    self.rt=rt;
    self.wt=wt;
  def run(self):
     self.rt.set()
     self.wt.wait();
     self.wt.clear();
class ReadThread(Thread):
  def __init__(self,q,wt,rt):
    super().__init__();
    self.queue=q;
    self.rt=rt;
    self.wt=wt;  
   def run(self):
     while True:
       self.rt.wait();
       self.wt.wait();
       self.wt.clear()

参考代码：


# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Tue Sep 10 20:10:10 2019
@author: DGW-PC
"""
# 事件消息机制
import queue
import threading
import random
from threading import Event
from threading import Thread
class WriteThread(Thread):
  def __init__(self,q,wt,rt):
    super().__init__();
    self.queue=q;
    self.rt=rt;
    self.wt=wt;
  def run(self):
    data=[random.randint(1,100) for _ in range(0,10)];
    self.queue.put(data);
    print("WriteThread写队列:",data);
    self.rt.set(); # 发送读事件
    print("WriteThread通知读");
    print("WriteThread等待写");
    self.wt.wait();
    print("WriteThread收到写事件");
    self.wt.clear();
class ReadThread(Thread):
  def __init__(self,q,wt,rt):
    super().__init__();
    self.queue=q;
    self.rt=rt;
    self.wt=wt;
  def run(self):
    while True:
      self.rt.wait();# 等待写事件 带来
      print("ReadThread 收到读事件");
      print("ReadThread 开始读{0}".format(self.queue.get()));
      print("ReadThread 发送写事件");
      self.wt.set();
      self.rt.clear();
q=queue.Queue();
rt=Event();
wt=Event();
writethread=WriteThread(q,wt,rt); # 实例化对象的
readthread=ReadThread(q,wt,rt);  # 实例化对象的
writethread.start();
readthread.start();

2：条件锁同步生产者消费者

作用: 在保护互斥资源的基础上，增加了条件判断的机制

即为使用wait() 函数判断不满足当前条件的基础上，让当前线程的阻塞。

其他线程如果生成了满足了条件的资源使用notify（） notifyALl（）函数将刮起线程唤醒。

使用了 threading 的Condition 类

acquire() : 锁住当前资源

relarse() ：释放当前锁住的资源

wait：挂起当前线程，等待唤起。

• notify：唤起被 wait 函数挂起的线程。

• notif计All：唤起所有线程，防止线程永远处于沉默状态。

模版：


基本code
from threading import Thread
from threading import Condition
import random
import time
lock=Condition(); # 声明条件锁
flag=0;
def cnsumer():
  lock.acquire();
  while flag==0:
    lock.wait();
  业务代码---    
lock.relarse();
def product():
  lock.acquire();
  释放锁之前对控制变量进行操作，数据的操作控制 可以作为全局变量来锁定
  lock.notifyALl();
  lock.relarse();

参考代码code：


# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Wed Sep 11 21:40:41 2019
@author: DGW-PC
"""
# 条件锁生产者消费者
from threading import Thread
from threading import Condition
import random
import time
flag=0; # 声明控制标志
goods=0; # 事物表示
lock=Condition();
def consumer(x):
  global flag;
  global goods;
  lock.acquire(); # 取得锁
  while flag==0: # 便于多次进行消费
     print("consumer %d进入等待" % x);
     lock.wait();
  print("consumer {0}:消费了{1}".format(x,goods));# format 次序从0开始
  flag-=1;
  lock.release(); #释放锁
def product(x):
  global flag;
  global goods;
  time.sleep(3);
  lock.acquire();
  goods=random.randint(1,1000);
  print("product {0} 产生了{1}".format(x,goods));
  flag+=1;
  lock.notifyAll();
  lock.release();
threads=[];
for i in range(0,2):
  t1=Thread(target=consumer,args=(i,));
  t2=Thread(target=product,args=(i,));
  t1.start();
  t2.start();
  threads.append(t1);
  threads.append(t2);
for x in threads:
  x.join();

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