使用Lock锁实现生产者队列和消费者队列 相互唤醒沉睡的线程同步案例
时间: 2024-06-08 12:06:20 浏览: 16
下面是一个使用Lock锁实现生产者队列和消费者队列相互唤醒沉睡的线程同步案例。
```python
import threading
import time
# 设置缓冲区大小
BUFFER_SIZE = 10
# 初始化锁
lock = threading.Lock()
# 初始化条件变量
not_full = threading.Condition(lock)
not_empty = threading.Condition(lock)
# 初始化缓冲区
buffer = []
# 生产者线程
class Producer(threading.Thread):
def run(self):
global buffer
while True:
# 获得锁
lock.acquire()
# 如果缓冲区已满,等待
while len(buffer) == BUFFER_SIZE:
print("buffer is full, producer is waiting")
not_full.wait()
# 生产数据
buffer.append(1)
print("produced, buffer size is ", len(buffer))
# 唤醒等待的消费者线程
not_empty.notify()
# 释放锁
lock.release()
# 等待一段时间再生产
time.sleep(1)
# 消费者线程
class Consumer(threading.Thread):
def run(self):
global buffer
while True:
# 获得锁
lock.acquire()
# 如果缓冲区为空,等待
while len(buffer) == 0:
print("buffer is empty, consumer is waiting")
not_empty.wait()
# 消费数据
buffer.pop()
print("consumed, buffer size is ", len(buffer))
# 唤醒等待的生产者线程
not_full.notify()
# 释放锁
lock.release()
# 等待一段时间再消费
time.sleep(2)
# 启动生产者和消费者线程
Producer().start()
Consumer().start()
```
在这个案例中,我们使用了Lock锁和条件变量not_full、not_empty来实现了一个生产者队列和消费者队列相互唤醒沉睡的线程同步。具体的实现过程是:
- 生产者线程每次生产一个数据时,先获得锁,如果缓冲区已满,则等待。如果缓冲区未满,则生产数据,将数据添加到缓冲区,输出缓冲区长度,并唤醒等待的消费者线程。最后释放锁并等待一定时间再继续生产。
- 消费者线程每次消费一个数据时,先获得锁,如果缓冲区为空,则等待。如果缓冲区不为空,则消费数据,将数据从缓冲区中删除,输出缓冲区长度,并唤醒等待的生产者线程。最后释放锁并等待一定时间再继续消费。
通过这个案例,我们可以看到Lock锁和条件变量的强大之处,它们可以帮助我们实现复杂的线程同步。
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