python中生产者消费者模式
问题：
1、为什么要使用生产者消费者模式？
一直生产,一直消费,中间有阀值,避免供求关系不平衡,导致出现问题。
#线程安全问题，要是线程同时来，听谁的
#锁：一种数据结构 队列:先进线出 栈：先进后出
2、生产者消费者模式作用？
解耦：让程序各模块之间的关联性降到最低
异步、并发
平衡生产者和消费者之间的速度差异。
•生产者消费者问题，也称有限缓冲问题，是一个多线程同步问题的经典案例。
•该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。
•生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。
•消费者也在缓冲区消耗这些数据。
•该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。
创建思路：
•创建一个共享区，共享区的容量为10（使用整型count变量模拟）
•2个生产者，每个生产者消耗随机的时间单位生产1件商品并放入共享区（count自增1模拟），当共享区已满，生产者停止放入共享区，线程进入block阻塞状态，等待消费者线程唤醒。
•5个消费者，每个消费者使用随机的时间单位每次从共享区获取1件商品（count自减1模拟），当共享区已空，消费者停止从共享区获取，线程进入block阻塞状态，等待生产者线程唤醒。
实现方式:
threading.Condition()
import threading #导入多线程模块 import time #导入时间模块 import random #导入随机模块 count = 0 #使用共享区模拟变量 condition = threading.Condition() #创建条件对象 #创建生产者线程类 class Producer(threading.Thread): def __init__(self, threadName): #构造方法 threading.Thread.__init__(self) self.threadName = threadName pass def run(self): global count #引用全局变量 while True: if condition.acquire(): #使用条件对象获取锁并锁定 if count >= 10: # 判断共享变量是否已达到上限 print("共享区已满，生产者Producer线程进入阻塞Block状态，停止放入！") condition.wait() #当前线程进入阻塞状态 pass else: count += 1 #共享变量自增1 msg = time.ctime() + ' ' + self.threadName + '生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: ' + str(count) print(msg) condition.notify() #唤醒其消费者线程 pass condition.release() #解除锁定 time.sleep(random.randrange(10)/5) #随机休眠n秒 class Customer(threading.Thread): #消费者线程类 def __init__(self, threadName): #构造方法 threading.Thread.__init__(self) self.threadName = threadName pass def run(self): global count #引用全局变量 while True: if condition.acquire(): #使用条件对象获取锁并锁定 if count < 1: # 判断共享变量是否为空 print("共享区以空，消费者Customer线程进入阻塞Block状态，停止获取！") condition.wait() #当前线程进入阻塞状态 pass else: count -= 1 #共享变量自减1 msg = time.ctime() + ' ' + self.threadName + '消费了一件商品，共享区商品总数: ' + str(count) print(msg) condition.notify() #唤醒其消费者线程 pass condition.release() #解除锁定 time.sleep(random.randrange(10)) #随机休眠n秒 pass pass pass pass if __name__ == '__main__': for i in range(2): p = Producer('[生产者-0' + str(i+1) + ']') p.start() pass for i in range(5): c = Customer('消费者-' + str(i+1) + ']') c.start()
运行结果:
Wed Aug 14 08:14:49 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 1 Wed Aug 14 08:14:49 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 2 Wed Aug 14 08:14:49 2019 消费者-1]消费了一件商品，共享区商品总数: 1 Wed Aug 14 08:14:49 2019 消费者-2]消费了一件商品，共享区商品总数: 0 共享区以空，消费者Customer线程进入阻塞Block状态，停止获取！ 共享区以空，消费者Customer线程进入阻塞Block状态，停止获取！ 共享区以空，消费者Customer线程进入阻塞Block状态，停止获取！ 共享区以空，消费者Customer线程进入阻塞Block状态，停止获取！ Wed Aug 14 08:14:49 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 1 Wed Aug 14 08:14:50 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 2 Wed Aug 14 08:14:51 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 3 Wed Aug 14 08:14:51 2019 消费者-3]消费了一件商品，共享区商品总数: 2 Wed Aug 14 08:14:51 2019 消费者-3]消费了一件商品，共享区商品总数: 1 Wed Aug 14 08:14:52 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 2 Wed Aug 14 08:14:52 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 3 Wed Aug 14 08:14:53 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 4 Wed Aug 14 08:14:54 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 5 Wed Aug 14 08:14:54 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 6 Wed Aug 14 08:14:54 2019 消费者-2]消费了一件商品，共享区商品总数: 5 Wed Aug 14 08:14:55 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 6 Wed Aug 14 08:14:55 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 7 Wed Aug 14 08:14:55 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 8 Wed Aug 14 08:14:55 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 9 Wed Aug 14 08:14:57 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 10 共享区已满，生产者Producer线程进入阻塞Block状态，停止放入！ 共享区已满，生产者Producer线程进入阻塞Block状态，停止放入！ Wed Aug 14 08:14:57 2019 消费者-5]消费了一件商品，共享区商品总数: 9 Wed Aug 14 08:14:58 2019 消费者-1]消费了一件商品，共享区商品总数: 8 Wed Aug 14 08:14:58 2019 消费者-1]消费了一件商品，共享区商品总数: 7 Wed Aug 14 08:14:58 2019 消费者-2]消费了一件商品，共享区商品总数: 6 Wed Aug 14 08:14:58 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 7 Wed Aug 14 08:14:59 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 8 Wed Aug 14 08:14:59 2019 消费者-4]消费了一件商品，共享区商品总数: 7 Wed Aug 14 08:14:59 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 8 Wed Aug 14 08:14:59 2019 消费者-3]消费了一件商品，共享区商品总数: 7 Wed Aug 14 08:14:59 2019 消费者-3]消费了一件商品，共享区商品总数: 6 Wed Aug 14 08:15:00 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 7 Wed Aug 14 08:15:00 2019 [生产者-02]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 8 Wed Aug 14 08:15:00 2019 [生产者-01]生产了1件商品放入共享区，共享区商品总数: 9
