python 線程條件變量Condition(31)

對於線程與線程之間的交互咱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.

 

 

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中的全部相關函數使用必須在acquire() /release() 內部操做；

release() — 釋放鎖，注意線程條件變量Condition中的全部相關函數使用必須在acquire() /release() 內部操做；

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

notify(n=1) —  通知其餘線程，那些掛起的線程接到這個通知以後會開始運行，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()必須在已得到Lock前提下才能調用，不然會觸發RuntimeError，notify()不會主動釋放Lock；

notifyAll() —  若是wait狀態線程比較多，notifyAll的做用就是通知全部線程；

 

 

 

二.線程條件變量Condition原理

在前面的文章已經介紹過互斥鎖，主要做用是並行訪問共享資源時，保護共享資源，防止出現髒數據。python 條件變量Condition也須要關聯互斥鎖，同時Condition自身提供了wait/notify/notifyAll方法，用於阻塞/通知其餘並行線程，能夠訪問共享資源了。能夠這麼理解，Condition提供了一種多線程通訊機制，假如線程1須要數據，那麼線程1就阻塞等待，這時線程2就去製造數據，線程2製造好數據後，通知線程1能夠去取數據了，而後線程1去獲取數據。

三.線程條件變量Condition使用

案例一：成語接龍

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# !usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 _*- """ @Author:何以解憂 @Blog(我的博客地址): shuopython.com @WeChat Official Account(微信公衆號)：猿說python @Github:www.github.com @File:python_.py @Time:2019/10/21 21:25   @Motto:不積跬步無以致千里，不積小流無以成江海，程序人生的精彩須要堅持不懈地積累！ """   # 導入線程模塊 import threading   # 建立條件變量condition con = threading.Condition()   def thread_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()       # 等待對方迴應消息，使用wait阻塞線程，等待對方經過notify喚醒本線程     con.wait()     print("{}:一乾二淨".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()   def thread_two(name):     # 條件變量condition 線程上鎖     con.acquire()       # wait阻塞狀態，等待其餘線程經過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("{}:淨你妹啊，無法接...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__":       # 建立並初始化線程     t1 = threading.Thread(target=thread_one,args=("A"))     t2 = threading.Thread(target=thread_two,args=("B"))       # 啓動線程 -- 注意線程啓動順序，啓動順序很重要     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：

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A:成語接龍準備好了嗎 B:準備好了~開始吧！ A:一乾二淨 B:淨你妹啊，無法接...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！

案例二：生產者與消費者模式，以吃火鍋爲例：一盤老肉片有10塊肉，吃完了又從新往鍋里加….

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，吃完爲止;

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# 導入線程模塊 import threading import time   # 建立條件變量condition con = threading.Condition() meat_num = 0   def thread_consumers():     # 條件變量condition 線程上鎖     con.acquire()          # 全局變量聲明關鍵字 global     global meat_num     meat_num = 0       # 等待肉片下鍋煮熟     con.wait()     while True:         print("我來一塊肉片...")         meat_num -= 1         print("剩餘肉片數量：%d"%meat_num)         time.sleep(0.5)         if meat_num == 0:             # 肉片吃光了，通知老闆添加肉片             print("老闆，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()     def thread_producer():     # 條件變量condition 線程上鎖     con.acquire()     # 全局變量聲明關鍵字 global     global meat_num       # 肉片熟了，能夠開始吃了     meat_num = 10     print("肉片熟了，能夠開始吃了...")     con.notify()     while True:         # 阻塞函數,等待肉片吃完的通知         con.wait()         meat_num = 10         # 添加肉片完成，能夠繼續開吃         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__":     # 建立並初始化線程     t1 = threading.Thread(target=thread_producer)     t2 = threading.Thread(target=thread_consumers)       # 啓動線程 -- 注意線程啓動順序，啓動順序很重要     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：

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肉片熟了，能夠開始吃了... 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：9 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：8 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：7 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：6 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：5 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：4 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：3 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：2 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：1 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：0 老闆，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... 剩餘肉片數量：9 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：8 我來一塊肉片... 剩餘肉片數量：7 .............

注意:

1.全局變量要聲明關鍵字 global；

2.注意線程的啓動順序，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，場景不一樣，使用方式也不一樣，前二者通常能夠做爲簡單的線程交互，線程條件變量Condition能夠用於比較複雜的線程交互！

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