详细说明Python中的Condition类（转）

add by zhj: 之前只知道在Queue的实现中使用了Condition对象，可以实现生产者消费者功能，但具体怎么使用Condition还是一知半解，看了这篇文章，终于懂了。很多事情往往一时看不明白，看得多了，某一天就突然明白了。

原文：https://blog.csdn.net/ckk727/article/details/99950843

网站：CSDN

一、Condition类提供的方法

1. 构造方法：

__init__(self,lock=None)

1）从Condition类的构造方法可以看出，Condition类总是与一个锁相关联。在创建一个Condition类的同时就应该传入Condition类需要绑定的Lock对象；

2）另外，如果不指定lock参数，那么Python会自动创建一个与之绑定的Lock对象。

2. acquire方法

acquire(timeout)

调用Condition类关联的Lock/RLock的acquire()方法。

3. release方法

release()

调用Condition类关联的Lock/RLock的release()方法。

4. wait方法

wait(timeout)

1）线程挂起，直到收到一个notify通知或者等待时间超出timeout才会被唤醒；

2）注意：wait()必须在已获得Lock的前提下调用，否则会引起RuntimeError错误。

5. notify方法

notify(n=1)

1）唤醒在Condition的waiting池中的n（参数n可设置，默认为1）个正在等待的线程并通知它，受到通知的线程将自动调用acquire()方法尝试加锁；

2）如果waiting池中有多个线程，随机选择n个唤醒；

3）必须在已获得Lock的前提下调用，否则将引发错误。

6. notify_all方法

notify_all()

唤醒waiting池中的等待的所有线程并通知它们。

二、实例详解

生产者消费者问题

问题：

假设有一群生产者(Producer)和一群消费者（Consumer）通过一个市场来交互产品。生产者的”策略“是如果市场上剩余的产品少于500个，那么就生产50个产品放到市场上；而消费者的”策略“是如果市场上剩余产品的数量多于100个，那么就消费10个产品。

代码：

import threading
from time import sleep

#商品
product = 500
#条件变量
con = threading.Condition(threading.Lock())

#生产者类
#继承Thread类
class Producer(threading.Thread):
    def __init__(self,name):
        super().__init__()
        self.name = name
    def run(self):
        global product
        while True:
            #如果获得了锁
            if con.acquire():
                #处理产品大于等于500和小于500的情况
                if product >= 500:
                    #如果大于等于500，Producer不需要额外操作，于是挂起
                    con.wait()
                else:
                    product += 50
                    message = self.name + " produced 50 products."
                    print(message)
                    #处理完成，发出通知告诉Consumer
                    con.notify()
                #释放锁
                con.release()
                sleep(1)
#消费者类
#继承Thread类
class Consumer(threading.Thread):
    def __init__(self,name):
        super().__init__()
        self.name = name
    def run(self):
        global product
        while True:
            #如果获得了锁
            if con.acquire():
                #处理product小于等于100和大于100的两种情况
                if product <= 100:
                    #如果小于等于100，Consumer不需要额外操作，于是挂起
                    con.wait()
                else:
                    product -= 10
                    message = self.name + " consumed 10 products."
                    print(message)
                    #处理完成，发出通知告诉Producer
                    con.notify()
                #释放锁
                con.release()
                sleep(1)
                
def main():
    #创建两个Producer
    for i in range(2):
        p = Producer('Producer-%d'%i)
        p.start()
    #创建三个Consumer
    for i in range(3):
        c = Consumer('Consumer-%d'%i)
        c.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

运行结果：

Consumer-0 consumed 10 products.
Consumer-1 consumed 10 products.
Consumer-2 consumed 10 products.
Producer-0 produced 50 products.
Consumer-0 consumed 10 products.
Consumer-1 consumed 10 products.
Consumer-2 consumed 10 products.
Producer-0 produced 50 products.
Consumer-1 consumed 10 products.
Consumer-0 consumed 10 products.
Consumer-2 consumed 10 products.
Consumer-1 consumed 10 products.
......

互斥锁Lock和RLock只能提供简单的加锁和释放锁等功能，它们的主要作用是在多线程访问共享数据时，保护共享数据，防止数据被脏读脏写，保证数据和关键代码的完整性。在此基础上，Python提供了Condition类，Condition类不仅自身依赖于Lock和RLock，即具有它们的阻塞特性，此外还提供了一些有利于线程通信，以及解决复杂线程同步问题的方法，它也被称作条件变量。
一、Condition类提供的方法构造方法：
__init__(self,lock=None)11）从Condition类的构造方法可以看出，Condition类总是与一个锁相关联。在创建一个Condition类的同时就应该传入Condition类需要绑定的Lock对象；
2）另外，如果不指定lock参数，那么Python会自动创建一个与之绑定的Lock对象。
acquire(timeout)1调用Condition类关联的Lock/RLock的acquire()方法。
release()1调用Condition类关联的Lock/RLock的release()方法。
wait(timeout)11）线程挂起，直到收到一个notify通知或者等待时间超出timeout才会被唤醒；
2）注意：wait()必须在已获得Lock的前提下调用，否则会引起RuntimeError错误。
notify(n=1)11）唤醒在Condition的waiting池中的n（参数n可设置，默认为1）个正在等待的线程并通知它，受到通知的线程将自动调用acquire()方法尝试加锁；
2）如果waiting池中有多个线程，随机选择n个唤醒；
3）必须在已获得Lock的前提下调用，否则将引发错误。
notify_all()1唤醒waiting池中的等待的所有线程并通知它们。
二、实例详解生产者消费者问题
问题：
假设有一群生产者(Producer)和一群消费者（Consumer）通过一个市场来交互产品。生产者的”策略“是如果市场上剩余的产品少于500个，那么就生产50个产品放到市场上；而消费者的”策略“是如果市场上剩余产品的数量多于100个，那么就消费10个产品。
代码：
import threadingfrom time import sleep
#商品product = 500#条件变量con = threading.Condition(threading.Lock())
#生产者类#继承Thread类class Producer(threading.Thread): def __init__(self,name): super().__init__() self.name = name def run(self): global product while True: #如果获得了锁 if con.acquire(): #处理产品大于等于500和小于500的情况 if product >= 500: #如果大于等于500，Producer不需要额外操作，于是挂起 con.wait() else: product += 50 message = self.name + " produced 50 products." print(message) #处理完成，发出通知告诉Consumer con.notify() #释放锁 con.release() sleep(1)#消费者类#继承Thread类class Consumer(threading.Thread): def __init__(self,name): super().__init__() self.name = name def run(self): global product while True: #如果获得了锁 if con.acquire(): #处理product小于等于100和大于100的两种情况 if product <= 100: #如果小于等于100，Consumer不需要额外操作，于是挂起 con.wait() else: product -= 10 message = self.name + " consumed 10 products." print(message) #处理完成，发出通知告诉Producer con.notify() #释放锁 con.release() sleep(1) def main(): #创建两个Producer for i in range(2): p = Producer('Producer-%d'%i) p.start() #创建三个Consumer for i in range(3): c = Consumer('Consumer-%d'%i) c.start()
if __name__ == '__main__': main()123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869运行结果：
Consumer-0 consumed 10 products.Consumer-1 consumed 10 products.Consumer-2 consumed 10 products.Producer-0 produced 50 products.Consumer-0 consumed 10 products.Consumer-1 consumed 10 products.Consumer-2 consumed 10 products.Producer-0 produced 50 products.Consumer-1 consumed 10 products.Consumer-0 consumed 10 products.Consumer-2 consumed 10 products.Consumer-1 consumed 10 products.......————————————————版权声明：本文为CSDN博主「二十七º」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。原文链接：https://blog.csdn.net/ckk727/article/details/99950843

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