锁,信号量 ,事件 Event模块

Posted 2020-12-31 123zzy

1. 锁 

Lock模块: 保证一段代码,在同一时刻只能被一个进程执行.
　　　　lock = Lock() 　  创造了一把锁
　　　　acquire() 　　    获取锁的钥匙
　　　　release() 　　　归还这把锁的钥匙
　　ps: 多进程的数据的不安全性: 当多个进程共享一段数据的时候, 数据会出现不安全的现象, 需要加锁, 来维护数据的安全性.

　例:　

　　抢票:

抢票分析: 
      客户可以同一时间访问服务器,并且访问到 同一个余票数
     当客户发出购买请求, 服务器必须进行同步处理, 一个一个来. 

from multiprocessing import Process,Lock
import time

def check(i):
    with open(‘余票‘) as f:
        con = f.read()
    print(‘第%s个人查到余票还剩%s张‘%(i,con))

def buy_ticket(i,l):
    l.acquire()# 拿钥匙，锁门
    with open(‘余票‘) as f:
        con = int(f.read())
        time.sleep(0.1)
    if con > 0:
        print(‘33[31m 第%s个人买到票了33[0m‘%i)
        con -= 1
    else:
        print(‘33[32m 第%s个人没有买到票33[0m‘%i)
    time.sleep(0.1)# 是指 买完票后，把余票数量重写写入数据库的时间延迟
    with open(‘余票‘,‘w‘) as f:
        f.write(str(con))
    l.release()# 还钥匙，开门

if __name__ == ‘__main__‘:
    l = Lock()
    for i in range(10):
        p_ch = Process(target=check,args=(i+1,))
        p_ch.start()
    for i in range(10):
        p_buy = Process(target=buy_ticket,args=(i+1,l))
        p_buy.start()

　　　银行同时取钱.存钱:

from multiprocessing import Process,Value,Lock
import time


def get_money(num,l):# 取钱
    l.acquire()# 拿走钥匙，锁上门，不允许其他人进屋
    for i in range(100):
        num.value -= 1
        print(num.value)
        time.sleep(0.01)
    l.release()# 还钥匙，打开门，允许其他人进屋

def put_money(num,l):# 存钱
    l.acquire()
    for i in range(100):
        num.value += 1
        print(num.value)
        time.sleep(0.01)
    l.release()

if __name__ == ‘__main__‘:
    num = Value(‘i‘,100)
    l = Lock()
    p = Process(target=get_money,args=(num,l))
    p.start()
    p1 = Process(target=put_money, args=(num,l))
    p1.start()
    p.join()
    p1.join()
    print(num.value)

　　

2, 信号量 

Semaphore模块: 多把钥匙 对应一把锁

　　　　本质就是: lock+count 计数 来实现的

sem = Semaphore(n)
n : 是指初始化一把锁配几把钥匙，一个int型
拿钥匙，锁门  l.acquire()
还钥匙，开门  l.release()
信号量机制比锁机制多了一个计数器，这个计数器是用来记录当前剩余几把钥匙的。
当计数器为0时，表示没有钥匙了，此时acquire()处于阻塞。
对于计数器来说，每acquire一次，计数器内部就减1，release一次，计数器就加1

例:
　　发廊:

from multiprocessing import Process,Semaphore
import time
import random

def func(i,sem):
    sem.acquire()
    print(‘33[31m 第%s个人进入小黑屋,拿了钥匙锁上门33[0m‘ % i)
    time.sleep(random.randint(3,5))
    print(‘33[32m 第%s个人出去小黑屋,还了钥匙打开门 33[0m‘ % i)
    sem.release()

if __name__ == ‘__main__‘:
    sem=Semaphore(5)# 初始化了一把锁5把钥匙，也就是说允许5个人同时进入小黑屋
    # 之后其他人必须等待，等有人从小黑屋出来，还了钥匙，才能允许后边的人进入
    for i in range(20):
        p=Process(target=func,args=(i,sem,))
        p.start()

3, 事件 Event模块: 

　标志:在 事件创立之初,标志默认为False

　wait(timeout=None) 等待 有一个关键字参数 timeout(超时) 以秒为单位.

e = Event()
# e.set()    #将is_set()设为True
# e.clear()  # 将is_set()设为False
# e.wait()   #判断is_set的bool值，如果bool为True，则非阻塞，bool值为False，则阻塞
# e.is_set() # 标识
# 事件是通过is_set()的bool值，去标识e.wait() 的阻塞状态
# 当is_set()的bool值为False时，e.wait()是阻塞状态
# 当is_set()的bool值为True时，e.wait()是非阻塞状态
# 当使用set()时，是把is_set的bool变为True
# 当使用clear()时，是把is_set的bool变为False
例:　　
信号灯:

from multiprocessing import Process,Event
import time
import random

def tra(e):
    ‘‘‘信号灯函数‘‘‘
    # e.set()
    # print(‘33[32m 绿灯亮! 33[0m‘)
    while 1:# 红绿灯得一直亮着，要么是红灯要么是绿灯
        if e.is_set():# True,代表绿灯亮,那么此时代表可以过车
            time.sleep(5)# 所以在这让灯等5秒钟，这段时间让车过
            print(‘33[31m 红灯亮! 33[0m‘)# 绿灯亮了5秒后应该提示到红灯亮
            e.clear()# 把is_set设置为False
        else:
            time.sleep(5)# 此时代表红灯亮了，此时应该红灯亮5秒，在此等5秒
            print(‘33[32m 绿灯亮! 33[0m‘)# 红的亮够5秒后，该绿灯亮了
            e.set()# 将is_set设置为True

def Car(i,e):
    e.wait()# 车等在红绿灯，此时要看是红灯还是绿灯，如果is_set为True就是绿灯，此时可以过车
    print(‘第%s辆车过去了‘%i)

if __name__ == ‘__main__‘:
    e = Event()
    triff_light = Process(target=tra,args=(e,))# 信号灯的进程
    triff_light.start()
    for i in range(50):# 描述50辆车的进程
        if i % 3 == 0:
            time.sleep(2)
        car = Process(target=Car,args=(i+1,e,))
        car.start()