有一水塘,可实现注水和排水操作。当水塘无水时不能对其再进行排水操作,当水塘水满时不能对其再进行注水操作。创建水塘类Pond、注水线程Injection和排水现成Drain,假设注水线程可以在10分钟内将水塘注满水,排水线程可以在10分钟内将水塘的水全排出。试实现水塘的注水和排水过程。
时间: 2024-02-12 08:06:58 浏览: 32
好的,我会为您解答这个问题。
首先,我们需要定义一个水塘类 `Pond`,它包含以下属性:
- `capacity`:水塘的容量
- `current_water_level`:水塘的当前水位高度
我们还需要定义一些方法:
- `inject_water(amount)`:注入指定数量的水到水塘中
- `drain_water(amount)`:排出指定数量的水
- `is_full()`:返回水塘是否已满
- `is_empty()`:返回水塘是否为空
现在,我们可以定义注水线程 `Injection` 和排水线程 `Drain`。这两个线程需要在 `Pond` 对象上调用 `inject_water()` 和 `drain_water()` 方法,实现水塘的注水和排水过程。
下面是完整的代码实现:
```python
import threading
class Pond:
def __init__(self, capacity):
self.capacity = capacity
self.current_water_level = 0
self.lock = threading.Lock()
def inject_water(self, amount):
with self.lock:
if self.is_full():
print("Water pond is already full!")
else:
self.current_water_level += amount
print(f"Injected {amount} units of water into the pond. Current water level: {self.current_water_level}")
def drain_water(self, amount):
with self.lock:
if self.is_empty():
print("Water pond is already empty!")
else:
self.current_water_level -= amount
print(f"Drained {amount} units of water from the pond. Current water level: {self.current_water_level}")
def is_full(self):
return self.current_water_level == self.capacity
def is_empty(self):
return self.current_water_level == 0
class Injection(threading.Thread):
def __init__(self, pond, amount):
super().__init__()
self.pond = pond
self.amount = amount
def run(self):
self.pond.inject_water(self.amount)
class Drain(threading.Thread):
def __init__(self, pond, amount):
super().__init__()
self.pond = pond
self.amount = amount
def run(self):
self.pond.drain_water(self.amount)
```
现在,我们可以创建一个 `Pond` 对象,然后创建一个注水线程和一个排水线程,分别进行注水和排水操作:
```python
pond = Pond(100)
injection = Injection(pond, 50)
drain = Drain(pond, 25)
injection.start()
drain.start()
injection.join()
drain.join()
```
这将输出以下内容:
```
Injected 50 units of water into the pond. Current water level: 50
Drained 25 units of water from the pond. Current water level: 25
```
注意,我们使用了 `threading.Lock` 来确保多个线程不会同时修改水塘的水位高度。此外,我们还在 `is_full()` 和 `is_empty()` 方法中检查水位高度是否已经达到了极限。
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