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            Python 中的條件對象——線程同步

            更新:

            為了更有效地同步對任何資源的訪問,我們可以將條件與任務相關聯,讓任何線程等待,直到滿足某個條件,或者通知其他線程該條件正在滿足,以便它們可以解除對自身的阻止。

            讓我們舉一個簡單的例子來理解這一點。在生產者消費者問題中,如果有一個生產者生產某一物品,一個消費者消費該物品,那么在生產者生產該物品之前,消費者不能消費該物品。因此,消費者要等到產品生產出來。生產者有責任告知消費者,一旦產品成功生產,就可以消費。

            如果有多個消費者消費生產者生產的產品,那么生產者必須通知所有消費者生產的新產品。

            這是 python 多線程中條件對象的完美用例。


            條件對象:wait()、notify()notifyAll()

            現在我們知道了 python 多線程中條件對象的用途,讓我們看看它的語法:

            condition = threading.Condition([lock])

            條件對象接受一個可選的鎖對象作為參數。如果我們不提供任何東西,那么它會創建一個默認鎖。

            條件對象有acquire()release()方法,調用關聯鎖的相應方法。還有wait()方法、notify()方法、notifyAll()方法。這三個只能在調用線程獲得鎖后調用。


            條件類方法

            以下是條件類方法:

            acquire(*args)方法

            此方法用于獲取鎖。該方法對條件對象中存在的基礎鎖調用相應的acquire()方法;返回值是該方法返回的任何值。

            release()方法

            此方法用于釋放鎖。該方法對條件對象中存在的基礎鎖調用相應的release()方法。

            wait([timeout])方法

            此方法用于阻塞線程,并使其等待,直到其他線程通過在同一條件對象上調用notify()notifyAll()方法通知它,或者直到超時發生。

            只有當調用線程獲得鎖時,才能調用這個函數。

            當被調用時,這個方法釋放鎖,然后阻塞線程,直到被其他線程對相同條件變量的notify()notifyAll()調用喚醒,或者直到超時發生。

            如果由于notify()notifyAll()方法而被釋放,該方法返回True,否則如果超時,該方法將返回False布爾值。

            notify()方法

            它會喚醒任何等待相應條件的線程。只有當調用線程獲得鎖時,才能調用這個函數。此外,調用此方法只會喚醒一個等待的線程。

            notifyAll()方法

            它會喚醒所有等待這個條件的線程。這個方法的行為類似于notify()方法,但是喚醒了所有等待的線程,而不是一個。


            是時候舉個例子了!

            在下面的代碼示例中,我們實現了一個簡單的生產者-消費者解決方案,生產者生產一個項目,并將其添加到消費者消費這些項目的列表中。

            上面的代碼示例中有幾個重要的要點:

            1. 我們創建了一個類SomeItem,它有一個list,作為生產者和消費者線程之間的共享資源。
            2. 生產者線程正在隨機生成一些列表項,并將其添加到列表中。
            3. 消費線程嘗試消費物品,如果沒有找到物品,則開始等待。如果生產者在超時前向消費者發送關于項目創建的通知,那么消費者消費該項目,否則由于超時而退出。

            這是一個非常簡單的例子,涵蓋了條件對象的所有用例。嘗試用 2 個使用者線程和一個生產者線程運行上面的程序。



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