、解决读者-写者问题,仅要求解决读者优先的情况 读者优先的附加限制:如果一个读者申请进行读操作时已有另一个读者正在进行读操 作,则该读者可直接开始读操作。但任何写者必须等到没有读者时才能开始写操作。 运行结果显示要求:要求在每个线程创建、发出读写操作申请、开始读写操作和结束读 写操作时分别显示一行提示信息,以确定所有处理都遵守相应的读写操作限制。 测试数据文件包括 n 行测试数据,分别描述创建的 n 个线程是读者还是写者,以及读写 操作的开始时间和持续时间。 使用Python
时间: 2023-06-11 21:06:53 浏览: 55
以下是使用 Python 解决读者优先的读者写者问题的代码:
```python
import threading
import time
class ReadWriteLock:
def __init__(self):
self._read_lock = threading.Lock()
self._write_lock = threading.Lock()
self._readers = 0
def read_acquire(self):
with self._read_lock:
self._readers += 1
if self._readers == 1:
self._write_lock.acquire()
def read_release(self):
with self._read_lock:
self._readers -= 1
if self._readers == 0:
self._write_lock.release()
def write_acquire(self):
self._write_lock.acquire()
def write_release(self):
self._write_lock.release()
class Reader(threading.Thread):
def __init__(self, lock, start_time, duration):
threading.Thread.__init__(self)
self._lock = lock
self._start_time = start_time
self._duration = duration
def run(self):
time.sleep(self._start_time)
print("Reader {}: requesting read lock".format(self.name))
self._lock.read_acquire()
print("Reader {}: acquired read lock, reading...".format(self.name))
time.sleep(self._duration)
self._lock.read_release()
print("Reader {}: released read lock".format(self.name))
class Writer(threading.Thread):
def __init__(self, lock, start_time, duration):
threading.Thread.__init__(self)
self._lock = lock
self._start_time = start_time
self._duration = duration
def run(self):
time.sleep(self._start_time)
print("Writer {}: requesting write lock".format(self.name))
self._lock.write_acquire()
print("Writer {}: acquired write lock, writing...".format(self.name))
time.sleep(self._duration)
self._lock.write_release()
print("Writer {}: released write lock".format(self.name))
if __name__ == "__main__":
lock = ReadWriteLock()
threads = []
with open("test_data.txt", "r") as f:
for line in f:
data = line.strip().split()
if data[0].lower() == "reader":
thread = Reader(lock, int(data[1]), int(data[2]))
elif data[0].lower() == "writer":
thread = Writer(lock, int(data[1]), int(data[2]))
threads.append(thread)
for thread in threads:
thread.start()
for thread in threads:
thread.join()
```
在这个代码中,我们首先定义了一个 `ReadWriteLock` 类,用于管理读写锁。在这个类中,我们使用了两个锁,一个用于控制读锁的获取和释放,另一个用于控制写锁的获取和释放。同时,我们使用了一个计数器 `_readers` 来记录当前有多少个读者正在进行读操作。在 `read_acquire` 方法中,我们首先使用了 `_read_lock` 锁来保证对 `_readers` 计数器的操作是原子的,然后将 `_readers` 计数器加一。如果这是第一个读者进行读操作,那么我们需要使用 `_write_lock` 锁来保证没有写者在进行写操作。在 `read_release` 方法中,我们同样使用了 `_read_lock` 锁来保证对 `_readers` 计数器的操作是原子的,然后将 `_readers` 计数器减一。如果这是最后一个读者完成了读操作,那么我们需要释放 `_write_lock` 锁,以便其他写者可以进行写操作。在 `write_acquire` 方法中,我们直接使用 `_write_lock` 锁来保证没有其他读者或写者在进行操作。在 `write_release` 方法中,我们直接释放 `_write_lock` 锁。
然后,我们定义了 `Reader` 类和 `Writer` 类,分别用于表示读者和写者线程。在这两个类中,我们继承了 `threading.Thread` 类,并重写了 `run` 方法。在 `Reader` 类中,我们首先使用 `time.sleep` 方法来模拟从线程创建到开始进行读操作的时间间隔,然后输出一行提示信息表示当前线程正在请求读锁。接下来,我们调用 `read_acquire` 方法来获取读锁,并输出一行提示信息表示当前线程已经获得了读锁,并开始进行读操作。在读操作完成后,我们调用 `read_release` 方法来释放读锁,并输出一行提示信息表示当前线程已经释放了读锁。在 `Writer` 类中,我们使用类似的方式来模拟写者进行写操作。
最后,我们读取测试数据文件 `test_data.txt`,根据其中的每一行数据来创建对应的读者或写者线程,并将这些线程存储在 `threads` 列表中。然后,我们依次启动每个线程,并等待所有线程执行完成。