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Python多線程編程（七）：使用Condition實(shí)現(xiàn)復(fù)雜同步

更新時(shí)間：2015年04月05日 11:43:32 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Python多線程編程（七）：使用Condition實(shí)現(xiàn)復(fù)雜同步,本文講解通過(guò)很著名的“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”模型來(lái)來(lái)演示在Python中使用Condition實(shí)現(xiàn)復(fù)雜同步,需要的朋友可以參考下

目前我們已經(jīng)會(huì)使用Lock去對(duì)公共資源進(jìn)行互斥訪問(wèn)了，也探討了同一線程可以使用RLock去重入鎖，但是盡管如此我們只不過(guò)才處理了一些程序中簡(jiǎn)單的同步現(xiàn)象，我們甚至還不能很合理的去解決使用Lock鎖帶來(lái)的死鎖問(wèn)題。所以我們得學(xué)會(huì)使用更深層的解決同步問(wèn)題。

Python提供的Condition對(duì)象提供了對(duì)復(fù)雜線程同步問(wèn)題的支持。Condition被稱(chēng)為條件變量，除了提供與Lock類(lèi)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(gè)條件變量，然后判斷一些條件。如果條件不滿(mǎn)足則wait；如果條件滿(mǎn)足，進(jìn)行一些處理改變條件后，通過(guò)notify方法通知其他線程，其他處于wait狀態(tài)的線程接到通知后會(huì)重新判斷條件。不斷的重復(fù)這一過(guò)程，從而解決復(fù)雜的同步問(wèn)題。

下面我們通過(guò)很著名的“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”模型來(lái)來(lái)演示下，在Python中使用Condition實(shí)現(xiàn)復(fù)雜同步。

復(fù)制代碼代碼如下:

''' 

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(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費(fèi)者線程，雙方將會(huì)圍繞products來(lái)產(chǎn)生同步問(wèn)題，首先是2個(gè)生成者生產(chǎn)products ，而接下來(lái)的10個(gè)消費(fèi)者將會(huì)消耗products，代碼運(yùn)行如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

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(duì)象的構(gòu)造函數(shù)可以接受一個(gè)Lock/RLock對(duì)象作為參數(shù)，如果沒(méi)有指定，則Condition對(duì)象會(huì)在內(nèi)部自行創(chuàng)建一個(gè)RLock；除了notify方法外，Condition對(duì)象還提供了notifyAll方法，可以通知waiting池中的所有線程嘗試acquire內(nèi)部鎖。由于上述機(jī)制，處于waiting狀態(tài)的線程只能通過(guò)notify方法喚醒，所以notifyAll的作用在于防止有線程永遠(yuǎn)處于沉默狀態(tài)。

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