對於線程與線程之間的交互我們在前面的文章已經介紹了 python 互斥鎖Lock / python事件Event , 今天繼續介紹一種線程交互方式 – 線程條件變量Condition.
一.線程條件變量Condition相關函數介紹
acquire() — 線程鎖，注意線程條件變量Condition中的所有相關函數使用必須在acquire() /release() 內部操作；
release() — 釋放鎖，注意線程條件變量Condition中的所有相關函數使用必須在acquire() /release() 內部操作；
wait(timeout) — 線程掛起(阻塞狀態)，直到收到一個notify通知或者超時纔會被喚醒繼續運行（超時參數默認不設置，可選填，類型是浮點數，單位是秒）。wait()必須在已獲得Lock前提下才能調用，否則會觸發RuntimeError；
notify(n=1) — 通知其他線程，那些掛起的線程接到這個通知之後會開始運行，缺省參數，默認是通知一個正等待通知的線程,最多則喚醒n個等待的線程。notify()必須在已獲得Lock前提下才能調用，否則會觸發RuntimeError，notify()不會主動釋放Lock；
notifyAll() — 如果wait狀態線程比較多，notifyAll的作用就是通知所有線程；
二.線程條件變量Condition原理
在前面的文章已經介紹過互斥鎖，主要作用是並行訪問共享資源時，保護共享資源，防止出現髒數據。python 條件變量Condition也需要關聯互斥鎖，同時Condition自身提供了wait/notify/notifyAll方法，用於阻塞/通知其他並行線程，可以訪問共享資源了。可以這麼理解，Condition提供了一種多線程通信機制，假如線程1需要數據，那麼線程1就阻塞等待，這時線程2就去製造數據，線程2製造好數據後，通知線程1可以去取數據了，然後線程1去獲取數據。
三.線程條件變量Condition使用
案例一：成語接龍
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@File:python_.py @Time:2019/10/21 21:25
@Motto:不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海，程序人生的精彩需要堅持不懈地積累！ """
# 導入線程模塊 import threading
# 創建條件變量condition con = threading.Condition()
def thread_one(name): # 條件變量condition 線程上鎖 con.acquire()
print("{}:成語接龍準備好了嗎".format(name)) # 喚醒正在等待(wait)的線程 con.notify()
# 等待對方迴應消息，使用wait阻塞線程，等待對方通過notify喚醒本線程 con.wait() print("{}:一乾二淨".format(name)) # 喚醒對方 con.notify()
# 等待消息答應 con.wait() print("{}:一天就知道看抖音美女，給你來個簡單點的，來了：毛手毛腳".format(name)) # 喚醒對方 con.notify()
# 等待消息答應 con.wait() print("{}:喲喲喲，不錯不錯！".format(name)) # 喚醒對方 con.notify()
# 條件變量condition 線程釋放鎖 con.release()
def thread_two(name): # 條件變量condition 線程上鎖 con.acquire()
# wait阻塞狀態，等待其他線程通過notify喚醒本線程 con.wait() print("{}:準備好了~開始吧！".format(name)) # 喚醒對方 con.notify()
# 等待消息答應 con.wait() print("{}:淨你妹啊，沒法接...來個簡單點的...".format(name)) # 喚醒對方 con.notify()
# 等待消息答應 con.wait() print("{}:嘿,這個我知道：腳踏實地".format(name)) # 喚醒對方 con.notify()
con.release()
if __name__ == "__main__":
# 創建並初始化線程 t1 = threading.Thread(target=thread_one,args=("A")) t2 = threading.Thread(target=thread_two,args=("B"))
# 啓動線程 -- 注意線程啓動順序，啓動順序很重要 t2.start() t1.start()
# 阻塞主線程，等待子線程結束 t1.join() t2.join()
print("程序結束！") |
輸出結果：
1 2 3 4 5 6 7 8 | A:成語接龍準備好了嗎 B:準備好了~開始吧！ A:一乾二淨 B:淨你妹啊，沒法接...來個簡單點的... A:一天就知道看抖音美女，給你來個簡單點的，來了：毛手毛腳 B:嘿,這個我知道：腳踏實地 A:喲喲喲，不錯不錯！ 程序結束！ |
案例二：生產者與消費者模式，以吃火鍋爲例：一盤老肉片有10塊肉，吃完了又重新往鍋里加….
生產者：往鍋里加老肉片，每次加一盤(10塊)；
消費者：吃煮熟的肉片，沒吃一片，肉片數量減一，吃完爲止;
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# 創建條件變量condition con = threading.Condition() meat_num = 0
def thread_consumers(): # 條件變量condition 線程上鎖 con.acquire()
# 全局變量聲明關鍵字 global global meat_num meat_num = 0
# 等待肉片下鍋煮熟 con.wait() while True: print("我來一塊肉片...") meat_num -= 1 print("剩餘肉片數量：%d"%meat_num) time.sleep(0.5) if meat_num == 0: # 肉片吃光了，通知老闆添加肉片 print("老闆，再來一份老肉片...") con.notify() # 肉片吃光了，等待肉片 con.wait()
# 條件變量condition 線程釋放鎖 con.release()
def thread_producer(): # 條件變量condition 線程上鎖 con.acquire() # 全局變量聲明關鍵字 global global meat_num
# 肉片熟了，可以開始吃了 meat_num = 10 print("肉片熟了，可以開始吃了...") con.notify() while True: # 阻塞函數,等待肉片吃完的通知 con.wait() meat_num = 10 # 添加肉片完成，可以繼續開吃 print("添加肉片成功！當前肉片數量：%d"%meat_num) time.sleep(1) con.notify()
con.release()
if __name__ == "__main__": # 創建並初始化線程 t1 = threading.Thread(target=thread_producer) t2 = threading.Thread(target=thread_consumers)
# 啓動線程 -- 注意線程啓動順序，啓動順序很重要 t2.start() t1.start()
# 阻塞主線程，等待子線程結束 t1.join() t2.join()
print("程序結束！") |
輸出結果：
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注意:
1.全局變量要聲明關鍵字 global；
2.注意線程的啓動順序，這個很重要；
四.重點總結
注意線程互斥鎖Lock/線程事件Event/線程條件變量Condition三者的區別，場景不同，使用方式也不同，前兩者一般可以作爲簡單的線程交互，線程條件變量Condition可以用於比較複雜的線程交互！
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