Python Event实现线程通信

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Event 是一种非常简单的线程通信机制,一个线程发出一个 Event,另一个线程可通过该 Event 被触发…

Event 是一种非常简单的线程通信机制,一个线程发出一个 Event,另一个线程可通过该 Event 被触发。

Event 本身管理一个内部旗标,程序可以通过 Event 的 set() 方法将该旗标设置为 True,也可以调用 clear() 方法将该旗标设置为 False。程序可以调用 wait() 方法来阻塞当前线程,直到 Event 的内部旗标被设置为 True。

Event 提供了如下方法:

  • is_set():该方法返回 Event 的内部旗标是否为True。
  • set():该方法将会把 Event 的内部旗标设置为 True,并唤醒所有处于等待状态的线程。
  • clear():该方法将 Event 的内部旗标设置为 False,通常接下来会调用 wait() 方法来阻塞当前线程。
  • wait(timeout=None):该方法会阻塞当前线程。

下面程序示范了 Event 最简单的用法:

  import threading  import time    event = threading.Event()  def cal(name):      # 等待事件,进入等待阻塞状态      print('%s 启动' % threading.currentThread().getName())      print('%s 准备开始计算状态' % name)      event.wait()    # ①      # 收到事件后进入运行状态      print('%s 收到通知了.' % threading.currentThread().getName())      print('%s 正式开始计算!'% name)  # 创建并启动两条,它们都会①号代码处等待  threading.Thread(target=cal, args=('甲', )).start()  threading.Thread(target=cal, args=("乙", )).start()  time.sleep(2)    #②  print('------------------')  # 发出事件  print('主线程发出事件')  event.set()

上面程序以 cal() 函数为 target,创建并启动了两个线程。由于 cal() 函数在 ① 号代码处调用了 Event 的 wait(),因此两个线程执行到 ① 号代码处都会进入阻塞状态;即使主线程在 ② 号代码处被阻塞,两个子线程也不会向下执行。

直到主程序执行到最后一行,程序调用了 Event 的 set() 方法将 Event 的内部旗标设直为 True,并唤醒所有等待的线程,这两个线程才能向下执行。

运行上面程序,将看到如下输出结果:

Thread-1 启动
甲 准备开始计算状态
Thread-2 启动
乙 准备开始计算状态
——————
主线程发出事件
Thread-1 收到通知了.
Thread-2 收到通知了.
甲 正式开始计算!
乙 正式开始计算!

上面程序还没有使用 Event 的内部旗标,如果结合 Event 的内部旗标,同样可实现前面的 Account 的生产者-消费者效果:存钱线程(生产者)存钱之后,必须等取钱线程(消费者)取钱之后才能继续向下执行。

Event 实际上优点类似于 Condition 和旗标的结合体,但 Event 本身并不带 Lock 对象,因此如果要实现线程同步,还需要额外的 Lock 对象。

下面是使用 Event 改写后的 Account:

  import threading    class Account:      # 定义构造器      def __init__(self, account_no, balance):          # 封装账户编号、账户余额的两个成员变量          self.account_no = account_no          self._balance = balance          self.lock = threading.Lock()          self.event = threading.Event()      # 因为账户余额不允许随便修改,所以只为self._balance提供getter方法      def getBalance(self):          return self._balance      # 提供一个线程安全的draw()方法来完成取钱操作      def draw(self, draw_amount):          # 加锁          self.lock.acquire()          # 如果Event内部旗标为True,表明账户中已有人存钱进去          if self.event.is_set():              # 执行取钱操作              print(threading.current_thread().name                  + " 取钱:" +  str(draw_amount))              self._balance -= draw_amount              print("账户余额为:" + str(self._balance))              # 将Event内部旗标设为False              self.event.clear()              # 释放加锁              self.lock.release()              # 阻塞当前线程阻塞              self.event.wait()          else:              # 释放加锁              self.lock.release()              # 阻塞当前线程阻塞              self.event.wait()      def deposit(self, deposit_amount):          # 加锁          self.lock.acquire()          # 如果Event内部旗标为False,表明账户中还没有人存钱进去          if not self.event.is_set():              # 执行存款操作              print(threading.current_thread().name                  + " 存款:" +  str(deposit_amount))              self._balance += deposit_amount              print("账户余额为:" + str(self._balance))              # 将Event内部旗标设为True              self.event.set()              # 释放加锁              self.lock.release()              # 阻塞当前线程阻塞              self.event.wait()          else:              # 释放加锁              self.lock.release()              # 阻塞当前线程阻塞              self.event.wait()

关于作者: Python基础入门教程

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