用Python实现生产者与消费者问题

在Python中，生产者消费者问题是经典的一个并发编程示例，它模拟了一个场景，其中有一些生产者线程负责生成数据，而其他消费线程则负责处理这些数据。这里我们通常会利用`queue`模块（在Python 3中，它是`queue`模块，但在2.x版本中是`Queue`模块）来作为共享资源。

下面是一个简单的Python实现：

import queue

# 生产者函数
def producer(queue, data):
    for _ in range(5):  # 生产5个元素
        item = f"Product {data}"
        print(f"Producer added: {item}")
        queue.put(item)
        time.sleep(1)  # 模拟生产时间

# 消费者函数
def consumer(queue):
    while True:
        item = queue.get()
        if item is None:  # 当队列为空时，停止消费并通知生产者
            print("Queue is empty, stopping consumer.")
            break
        print(f"Consumer consumed: {item}")
        queue.task_done()  # 标记任务完成

# 创建队列，并设置最大长度
q = queue.Queue(maxsize=5)

# 启动生产者和消费者
producer_thread = threading.Thread(target=producer, args=(q, "A"))
consumer_thread = threading.Thread(target=consumer)

producer_thread.start()
consumer_thread.start()

# 等待所有任务完成后关闭生产者
producer_thread.join()
q.put(None)  # 告诉消费者队列已完成所有生产任务
print("Finished")

在这个例子中，生产者往队列中添加产品，消费者从队列中取出并消费产品。当队列满时，生产者会被阻塞直到有消费者消耗掉一些产品；同样，当队列空时，消费者会被阻塞等待新的产品。通过这种方式，实现了生产者和消费者的同步。