Python的线程17 Condition类，田径赛场上的主裁判

Posted 2022-02-25 雷学委

正式的Python专栏第54篇，同学站住，别错过这个从0开始的文章！

前面介绍了死锁，Lock，Rlock，这篇我们介绍一下Condition

Condition 是什么？

这个类跟Lock和Rlock类似，但是多了wait/notify/notify_all(Java里面对应的是notifyAll）等方法，这个搞过Java的同学就非常熟悉了。

如下图，它的acquire和release方法沿用了传入的lock对象（或者默认的Rlock对象）。

所以这两个熟悉的方法，可以参考前面分享的Lock和Rlock文章。

学委这里重点讲述wait和notify，notify_all

模拟10个运动员等候信号，准备开跑！

我们看看下面的代码：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/1/23 11:19 下午
# @Author : LeiXueWei
# @CSDN/Juejin/Wechat: 雷学委
# @XueWeiTag: CodingDemo
# @File : thread_condition.py
# @Project : hello
import threading
import time

condition = threading.Condition()


def wait_and_run():
    condition.acquire()
    print("%s wait for signal " % threading.current_thread().name)
    condition.wait()
    print("% run" % threading.current_thread().name)
    time.sleep(1)
    print("% completed" % threading.current_thread().name)
    condition.release()


threads = []
for i in range(1, 11):
    t = threading.Thread(name="运动员" + str(i), target=wait_and_run)
    threads.append(t)


def fire():
    condition.acquire()
    print("预备")
    condition.notify_all()
    condition.wait()
    print("3...")
    time.sleep(1)
    print("2...")
    time.sleep(1)
    print("1...")
    time.sleep(1)
    print("fire")
    condition.notify_all()



threading.Thread(name="主裁判", target=fire).start()
for t in threads:
    t.start()
for t in threads:
    t.join()

print("看热闹")

这个代码有10个运动员线程，他们都在等待一个信号，然后开始竞赛，跑起来。

我们看到线程后面有一个主裁判线程，他负责处罚fire函数。

我们看到fire函数，会执行notify_all, 唤醒所有等待的运动员。

问题来了？等半天，裁判咋不喊3/2/1啊？

你知道为什么吗？

这里展示的notify_all（下面的第二行，已经通知了所有运动员开始准备。

接着裁判程序就运行到condition.wait(), 这时候裁判线程跟其他运动员一样，都进入等待状态了。

问题来了，谁来喊裁判和所有运动员（开始跑）。

def fire():
    condition.acquire()
    condition.notify_all()
    print("预备")
    condition.wait()
    //3/2/1/ 然后再notify_all

读者可以思考一下，学委这里提示一下，wait函数还也有支持超时机制。

总结

本篇介绍的Condition类，相比Lock/Rlock更复杂。

它可以实现多个线程等待一个它条件，就像田径赛场上的主裁判一样。

如果我们打开这个类的源代码（最前面的一张截图），我们会发现其内部维护了一个Rlock（默认情况下）。

可以在创建Condition对象的时候，传入一个lock对象（可以是Lock或者Rlock）来修改。

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