python 的生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式

更新時間：2021年09月06日 11:10:37 作者：季布，

這篇文章主要介紹了python 的生產(chǎn)者和python 的消費(fèi)者模式的具體相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下面文章內(nèi)容

python 的生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式

一、生產(chǎn)者消費(fèi)者模式概述

在并發(fā)編程中使用生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式能夠解決大不多的并發(fā)問題。該模式通過平衡生產(chǎn)線程和消費(fèi)線程的工作能力來提高程序的整體處理數(shù)據(jù)的速度。

二、為什么使用生產(chǎn)者消費(fèi)者模式

在線程世界里，生產(chǎn)者就是生產(chǎn)數(shù)據(jù)的線程，消費(fèi)者就是消費(fèi)數(shù)據(jù)的線程。在多線程開發(fā)中，如果生產(chǎn)者處理速度很快，而消費(fèi)者處理速度很慢，那么生產(chǎn)者就必須等待消費(fèi)者處理完才能繼續(xù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。同樣的道理，如果消費(fèi)者的處理能力大于生產(chǎn)者，那么消費(fèi)者就必須等待生產(chǎn)者。為了解決這個問題引入了生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式。

三、什么是生產(chǎn)者消費(fèi)者模式

生產(chǎn)者消費(fèi)者模式是通過一個容器來解決生產(chǎn)者和消費(fèi)者的強(qiáng)耦合問題。生產(chǎn)者和消費(fèi)者彼此之間不直接通訊，而通過阻塞隊列來進(jìn)行通訊，所以生產(chǎn)者生產(chǎn)完數(shù)據(jù)之后不用通過等待消費(fèi)者處理，直接扔給阻塞隊列，消費(fèi)者不著生產(chǎn)者拿數(shù)據(jù)，而是直接從阻塞隊列中取，阻塞隊列相當(dāng)于一個緩沖區(qū)，平衡了生產(chǎn)者和消費(fèi)者的處理能力。

四、代碼案例

1、定義一個生產(chǎn)者

import threading
import queue
import time

#定義一個生產(chǎn)者
def producer():
    count = 0
    #判斷隊列中任務(wù)的數(shù)量
    while q.qsize()<5:
        print('第%s頓飯......',count)
        q.put(count)
        count+=1
        time.sleep(1)

2、定義一個消費(fèi)者

import threading
import queue
import time

#定義一個消費(fèi)者
def consumer(name):
    while True:
        print("%s 吃了第%s飯" % (name,q.get()))

3、定義一個隊列

import threading
import queue
import time

#定義一個隊列
q = queue.Queue(maxsize=4)

t1 = threading.Thread(target=producer)
t2 = threading.Thread(target=consumer,args=('jibu',))
t1.start()
t2.start()

結(jié)果:

第%s頓飯...... 0
jibu 吃了第0飯
第%s頓飯...... 1
jibu 吃了第1飯
第%s頓飯...... 2
jibu 吃了第2飯
第%s頓飯...... 3
jibu 吃了第3飯
第%s頓飯...... 4
jibu 吃了第4飯
第%s頓飯...... 5
jibu 吃了第5飯
第%s頓飯...... 6
jibu 吃了第6飯
第%s頓飯...... 7
jibu 吃了第7飯
第%s頓飯...... 8

# 另外，如果供大于求或者求大于供，可以在相對小的一方在增加線程的數(shù)量

當(dāng)然如果需要進(jìn)一步優(yōu)化可以讓消費(fèi)者執(zhí)行完隊列中所有任務(wù)的時候告訴生產(chǎn)者一聲

import threading
import queue
import time

#定義一個生產(chǎn)者
def producer():
    count = 0
    #判斷隊列中任務(wù)的數(shù)量
    for i in range(5):
        print('第%s頓飯......',count)
        q.put(count)
        count+=1
        time.sleep(1)
    q.join()

#定義一個消費(fèi)者
def consumer(name):
    while True:
        print("%s 吃了第%s飯" % (name,q.get()))
        q.task_done()

        print('消費(fèi)者執(zhí)行完了所有任務(wù)')


#定義一個隊列
q = queue.Queue(maxsize=4)

t1 = threading.Thread(target=producer)
t2 = threading.Thread(target=consumer,args=('jibu',))
t1.start()
t2.start()

結(jié)果
第0頓飯......
jibu 吃了第0飯
消費(fèi)者執(zhí)行完了所有任務(wù)
第1頓飯......
jibu 吃了第1飯
消費(fèi)者執(zhí)行完了所有任務(wù)
第2頓飯......
jibu 吃了第2飯
消費(fèi)者執(zhí)行完了所有任務(wù)
第3頓飯......
jibu 吃了第3飯
消費(fèi)者執(zhí)行完了所有任務(wù)
第4頓飯......
jibu 吃了第4飯
消費(fèi)者執(zhí)行完了所有任務(wù)

結(jié)論: