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Python threading模塊condition原理及運行流程詳解

時間：2020-10-06來源：www.outletmksalestore.com作者：電腦系統城

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：

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61 # -*- 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()

# -*- 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()

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。