python 线程条件变量Condition(31)
对于线程与线程之间的交互我们在前面的文章已经介绍了 python 互斥锁Lock / python事件Event , 今天继续介绍一种线程交互方式 – 线程条件变量Condition.
一.线程条件变量Condition相关函数介绍
acquire() — 线程锁，注意线程条件变量Condition中的所有相关函数使用必须在acquire() /release() 内部操作；
release() — 释放锁，注意线程条件变量Condition中的所有相关函数使用必须在acquire() /release() 内部操作；
wait(timeout) — 线程挂起(阻塞状态)，直到收到一个notify通知或者超时才会被唤醒继续运行（超时参数默认不设置，可选填，类型是浮点数，单位是秒）。wait()必须在已获得Lock前提下才能调用，否则会触发RuntimeError；
notify(n=1) — 通知其他线程，那些挂起的线程接到这个通知之后会开始运行，缺省参数，默认是通知一个正等待通知的线程,最多则唤醒n个等待的线程。notify()必须在已获得Lock前提下才能调用，否则会触发RuntimeError，notify()不会主动释放Lock；
notifyAll() — 如果wait状态线程比较多，notifyAll的作用就是通知所有线程；
二.线程条件变量Condition原理
在前面的文章已经介绍过互斥锁，主要作用是并行访问共享资源时，保护共享资源，防止出现脏数据。python 条件变量Condition也需要关联互斥锁，同时Condition自身提供了wait/notify/notifyAll方法，用于阻塞/通知其他并行线程，可以访问共享资源了。可以这么理解，Condition提供了一种多线程通信机制，假如线程1需要数据，那么线程1就阻塞等待，这时线程2就去制造数据，线程2制造好数据后，通知线程1可以去取数据了，然后线程1去获取数据。
三.线程条件变量Condition使用
案例一：成语接龙
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@File:python_.py @Time:2019/10/21 21:25
@Motto:不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海，程序人生的精彩需要坚持不懈地积累！ """
# 导入线程模块 import threading
# 创建条件变量condition con = threading.Condition()
def thread_one(name): # 条件变量condition 线程上锁 con.acquire()
print("{}:成语接龙准备好了吗".format(name)) # 唤醒正在等待(wait)的线程 con.notify()
# 等待对方回应消息，使用wait阻塞线程，等待对方通过notify唤醒本线程 con.wait() print("{}:一干二净".format(name)) # 唤醒对方 con.notify()
# 等待消息答应 con.wait() print("{}:一天就知道看抖音美女，给你来个简单点的，来了：毛手毛脚".format(name)) # 唤醒对方 con.notify()
# 等待消息答应 con.wait() print("{}:哟哟哟，不错不错！".format(name)) # 唤醒对方 con.notify()
# 条件变量condition 线程释放锁 con.release()
def thread_two(name): # 条件变量condition 线程上锁 con.acquire()
# wait阻塞状态，等待其他线程通过notify唤醒本线程 con.wait() print("{}:准备好了~开始吧！".format(name)) # 唤醒对方 con.notify()
# 等待消息答应 con.wait() print("{}:净你妹啊，没法接...来个简单点的...".format(name)) # 唤醒对方 con.notify()
# 等待消息答应 con.wait() print("{}:嘿,这个我知道：脚踏实地".format(name)) # 唤醒对方 con.notify()
con.release()
if __name__ == "__main__":
# 创建并初始化线程 t1 = threading.Thread(target=thread_one,args=("A")) t2 = threading.Thread(target=thread_two,args=("B"))
# 启动线程 -- 注意线程启动顺序，启动顺序很重要 t2.start() t1.start()
# 阻塞主线程，等待子线程结束 t1.join() t2.join()
print("程序结束！") |
输出结果：
1 2 3 4 5 6 7 8 | A:成语接龙准备好了吗 B:准备好了~开始吧！ A:一干二净 B:净你妹啊，没法接...来个简单点的... A:一天就知道看抖音美女，给你来个简单点的，来了：毛手毛脚 B:嘿,这个我知道：脚踏实地 A:哟哟哟，不错不错！ 程序结束！ |
案例二：生产者与消费者模式，以吃火锅为例：一盘老肉片有10块肉，吃完了又重新往锅里加….
生产者：往锅里加老肉片，每次加一盘(10块)；
消费者：吃煮熟的肉片，没吃一片，肉片数量减一，吃完为止;
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# 创建条件变量condition con = threading.Condition() meat_num = 0
def thread_consumers(): # 条件变量condition 线程上锁 con.acquire()
# 全局变量声明关键字 global global meat_num meat_num = 0
# 等待肉片下锅煮熟 con.wait() while True: print("我来一块肉片...") meat_num -= 1 print("剩余肉片数量：%d"%meat_num) time.sleep(0.5) if meat_num == 0: # 肉片吃光了，通知老板添加肉片 print("老板，再来一份老肉片...") con.notify() # 肉片吃光了，等待肉片 con.wait()
# 条件变量condition 线程释放锁 con.release()
def thread_producer(): # 条件变量condition 线程上锁 con.acquire() # 全局变量声明关键字 global global meat_num
# 肉片熟了，可以开始吃了 meat_num = 10 print("肉片熟了，可以开始吃了...") con.notify() while True: # 阻塞函数,等待肉片吃完的通知 con.wait() meat_num = 10 # 添加肉片完成，可以继续开吃 print("添加肉片成功！当前肉片数量：%d"%meat_num) time.sleep(1) con.notify()
con.release()
if __name__ == "__main__": # 创建并初始化线程 t1 = threading.Thread(target=thread_producer) t2 = threading.Thread(target=thread_consumers)
# 启动线程 -- 注意线程启动顺序，启动顺序很重要 t2.start() t1.start()
# 阻塞主线程，等待子线程结束 t1.join() t2.join()
print("程序结束！") |
输出结果：
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注意:
1.全局变量要声明关键字 global；
2.注意线程的启动顺序，这个很重要；
四.重点总结
注意线程互斥锁Lock/线程事件Event/线程条件变量Condition三者的区别，场景不同，使用方式也不同，前两者一般可以作为简单的线程交互，线程条件变量Condition可以用于比较复杂的线程交互！
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