• 孤荷凌寒自学python第四十二天python线程控制之Condition对象


     孤荷凌寒自学python第四十二天python的线程同步之Condition对象

    (完整学习过程屏幕记录视频地址在文末,手写笔记在文末)

    今天学习了Condition对象,发现它综合了Event对象与Lock对象的特点,在使用和功能上更为丰富。

    一、  得到Condition对象

    新的Condition对象=threading. Condition([Lock | RLock])

    使用Condition对象之前,必须保证当前py文档已声明引用过threading模块:

    import threading

    可以为新的Condition对象传递一个Lock或RLock对象,这样的话,如果 存在多个Condition对象就可以共用一个Lock对象来操纵各个线程。如果 没有为新的Condition对象传递一个Lock或RLock对象,那么也没有关系,在Condition对象的内部会自动创建一个RLock对象来供自己使用。

    二、  Condition对象的主要方法

    Condition对象有四个最常用的主要方法:

    1

    Condition对象 . acquire()

    此方法直接传递给Condition对象的Lock对象使用,与Lock对象的作用一样,用于获取锁,并让并行的其它线程处于不执行状态,让当前 线程独占运行。

    2

    Condition对象 . release()

    此方法也直接传递给Condition对象的Lock对象使用,与Lock对象的作用一样,用于释放对锁的锁定。

    3

    Condition对象 . notify()

    必须在acquire方法执行之后才能执行此方法,否则 就会报错。

    执行此方法后,会通知线程池中处于wait状态的其中一个线程,让它尝试获取锁并继续运行。

    注意此方法并不自动释放锁,因此执行完此方法后,一般应当马上执行release方法。

    4

    Condition对象 . wait()

    必须在acquire方法执行之后才能执行此方法,否则 就会报错。

    执行此方法后,会将当前线程放入wait线程池中,也就是让当前 线程处于wait状态。

    注意此方法并不自动释放锁,因此执行完此方法后,一般应当马上执行release方法。

    三、  将文件由两个线程反复同步写和读的实现由Condition对象来实现

    代码如下:

    importthreading

    fromdatetime import datetime

    from time import sleep

    strf='1.txt'

    def read():

        n=3

        while n:

       

                E.acquire()

                with open(strf,'r',encoding='utf-8') as f:

                    lstA=f.readlines()

                #读文件的时候,尽快将文件中的内容读取出来 ,就马上离开with语句块,使操作的文件尽快关闭。

                # 意思就是说,不要在操作文件的with语句块中放太多语句,全要操作的文件处于独占打开模式,这会影响其它进程对同一文件的操作。

                #sleep(1)

                print('读取第' + str(n) + '次' + str(lstA)  + ' ')

                E.notify()

                E.wait()

                E.release()

                n-=1

           

    def write():

        n=3

       

        while n:

            E.acquire()

            with open(strf,'w',encoding='utf-8') as f:

                lstA=['写入','第' + str(n) + '次']

                f.writelines(lstA)

            #sleep(1)

            print(str(lstA) +' ') 

            E.notify()

            E.wait()

            E.release()      

            n-=1

           

       

    def main():

        tread=threading.Thread(target=read)

        twrite=threading.Thread(target=write)

        twrite.start()

        tread.start()

        twrite.join()

        tread.join()

       

        print('主线程结束。')

      

    if __name__=='__main__':

        E=threading.Condition()

        main()

    运行结果如下:

    ['写入', '第3次']

    读取第3次['写入第3次']

    ['写入', '第2次']

    读取第2次['写入第2次']

    ['写入', '第1次']

    读取第1次['写入第1次']

    主线程结束。

    从结果中看出,三次写入是成功的,且读写交替进行,符合同步要求,且读写没有冲突。

    只是程序在执行完成后却发生死锁,且我没有能够定位问题出在哪儿。恳请高人指点迷津。

    四、Condition对象最好的用处是解决生产者和消费者针对 商品存放库存的操作。

    下面是代码:

    importthreading

    from time import sleep

    c=0 #表示产品池中产品的数量,这个产品池最终只能装20个产品

    d=threading.Condition()

    class 生产者(threading.Thread):

       

        def __init__(self):

            threading.Thread.__init__(self)

        def run(self):

            global c

            while True:

                d.acquire()

                if c<20 :

                    c+=1

                    print('生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:' + str(c))

                    d.notify() #生产者生产完产品,提示消费者可以购买了

                else:

                    #现在产品池c中已经有20个产品,就不要生产

                    print('生产者处于等待中。')

                    d.wait()

                d.release()

                sleep(1)

    class 消费者(threading.Thread):

        def __init__(self):

            threading.Thread.__init__(self)

        def run(self):

            global c

            while True:

                d.acquire()

                if c>=1 :

                    c-=1

                    print('消费者购买走了1个产品,现在产品数量 ' + str(c))

                    d.notify() #消费者购买走了产品,提示生产者产品池中数量 可以减少,看是否需要生产新产品

                else:

                    #现在产品池c中一个产品都没有,消费者无法购买产品

                    print('消费者处于等待中。')

                    d.wait()

                d.release()

                sleep(1)

    def main():

        n=5

        ss=[]

        xx=[]

        while n:

            s=生产者()

            ss.append(s)

            s.start()

            n-=1

        n=3

        while n:

            x=消费者()

            xx.append(x)

            x.start()

            n-=1

           

        n=5

        while n:

            ss[n-1].join()

            n-=1

        n=3

        while n:

            xx[n-1].join()

            n-=1

           

        print('主线程结束。')

    if __name__=='__main__':

        main()

    运行结果如下:(因为此程序会不停循环,因此下面只是部分执行结果)

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:1

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:2

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:3

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:4

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:5

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 4

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 3

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 2

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:3

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:4

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:5

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:6

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:7

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 6

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 5

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 4

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:5

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 4

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 3

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:4

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:5

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:6

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:7

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 6

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:7

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 6

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 5

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:6

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:7

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:8

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:9

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 8

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:9

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 8

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:9

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 8

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:9

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:10

    生产者生产了1个产品放到池中,现在产品数量:11

    消费者购买走了1个产品,现在产品数量 10

    ——————————

    今天整理的学习笔记完成,最后例行说明下我的自学思路:

    根据过去多年我自学各种编程语言的经历,认为只有真正体验式,解决实际问题式的学习才会有真正的效果,即让学习实际发生。在2004年的时候我开始在一个乡村小学自学电脑 并学习vb6编程语言,没有学习同伴,也没有高师在上,甚至电脑都是孤岛(乡村那时还没有网络),有的只是一本旧书,在痛苦的自学摸索中,我找到适应自己零基础的学习方法:首先是每读书的一小节就作相应的手写笔记,第二步就是上机测试每一个笔记内容是否实现,其中会发现书中讲的其实有出入或错误,第三步就是在上机测试之后,将笔记改为电子版,形成最终的修订好的正确无误的学习笔记。

    通过反复尝试错误,在那个没有分享与交流的黑暗时期我摸黑学会了VB6,尔后接触了其它语言,也曾听过付费视频课程,结果发现也许自己学历果然太低,就算是零基础的入门课程,其实也难以跟上进度,讲师的教学多数出现对初学者的实际情况并不了解的情况,况且学习者的个体也存在差异呢?当然更可怕的是收费课程的价格往往是自己难以承受的。

    于是我的所有编程学习都改为了自学,继续自己的三步学习笔记法的学习之路。

    当然自学的最大问题是会走那么多的弯路,没有导师直接输入式的教学来得直接,好在网络给我们带来无限搜索的机会,大家在网络上的学习日志带给我们共享交流的机会,而QQ群等交流平台、网络社区的成立,我们可以一起自学,互相批评交流,也可以获得更有效,更自主的自学成果。

    于是我以人生已过半的年龄,决定继续我的编程自学之路,开始学习python,只希望与大家共同交流,一个人的独行是可怕的,只有一群人的共同前进才是有希望的。

    诚挚期待您的交流分享批评指点!欢迎联系我加入从零开始的自学联盟。

    这个时代互联网成为了一种基础设施的存在,于是本来在孤独学习之路上的我们变得不再孤独,因为网络就是一个新的客厅,我们时刻都可以进行沙龙活动。

    非常乐意能与大家一起交流自己自学心得和发现,更希望大家能够对我学习过程中的错误给予指点——是的,这样我就能有许多免费的高师了——这也是分享时代,社区时代带来的好福利,我相信大家会的,是吧!

    根据完全共享的精神,开源互助的理念,我的个人自学录制过程是全部按4K高清视频录制的,从手写笔记到验证手写笔记的上机操作过程全程录制,但因为4K高清文件太大均超过5G以上,所以无法上传至网络,如有需要可联系我QQ578652607对传,乐意分享。上传分享到百度网盘的只是压缩后的720P的视频。

    我的学习过程录像百度盘地址分享如下:(清晰度:1280x720)

    链接:https://pan.baidu.com/s/1ra1OGE9xNTw7gEK5xSVr6A 

    提取码:ycor

    Bilibili:

    https://www.bilibili.com/video/av38090589/

    喜马拉雅语音笔记:

    https://www.ximalaya.com/keji/19103006/145980033
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    欢迎大家添加我为好友: QQ: 578652607
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