记录型信号量解决读者写者问题python代码

记录型信号量是一种用于管理并发访问资源的工具，在Python中可以利用`threading`模块中的`Semaphore`类来模拟。对于读者写者问题，即允许多个读者同时读取但只允许一个 writer 写入的场景，我们可以创建两个信号量，一个专门控制写操作（`writer_semaphore`），一个控制读操作（`reader_semaphore`）。下面是一个简单的Python代码示例：

import threading
from collections import deque

# 创建一个队列用于存储数据
queue = deque()
# 信号量实例，一个用于writer，一个用于reader
writer_semaphore = threading.Semaphore(1)  # 只有1个写权限
reader_semaphore = threading.BoundedSemaphore(5)  # 最大5个读权限

def writer():
    # 获取写权限
    writer_semaphore.acquire()
    try:
        # 模拟写入操作，这里只是一个例子，实际操作后需要更新队列
        data = "Writing something"
        queue.append(data)
        print(f"Writer {data} has been written.")
    finally:
        # 释放写权限，让其他线程有机会写入
        writer_semaphore.release()

def reader():
    # 获取读权限
    reader_semaphore.acquire()
    try:
        if len(queue) > 0:
            # 如果队列非空，读取并处理数据
            data = queue.popleft()
            print(f"Reader reads {data}.")
        else:
            print("No data to read.")
    finally:
        # 释放读权限
        reader_semaphore.release()

# 创建几个读者和一个作者线程
threads = []
for _ in range(5):
    threads.append(threading.Thread(target=reader))

threads.append(threading.Thread(target=writer))
for thread in threads:
    thread.start()

# 等待所有线程结束
for thread in threads:
    thread.join()

print("All tasks completed.")

在这个例子中，`writer_semaphore`用于限制写操作的并发，`reader_semaphore`则允许最多5个读者同时读取。每个线程在获取到相应信号量后才能进行操作，完成任务后再释放信号量。