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對于線程與線程之間的交互我們在前面的文章已經介紹了 python 互斥鎖Lock / python事件Event , 今天繼續介紹一種線程交互方式 – 線程條件變量Condition.
一.線程條件變量Condition相關函數介紹
acquire() — 線程鎖，注意線程條件變量Condition中的所有相關函數使用必須在acquire() /release() 內部操作；
release() — 釋放鎖，注意線程條件變量Condition中的所有相關函數使用必須在acquire() /release() 內部操作；
wait(timeout) — 線程掛起(阻塞狀態)，直到收到一個notify通知或者超時才會被喚醒繼續運行（超時參數默認不設置，可選填，類型是浮點數，單位是秒）。wait()必須在已獲得Lock前提下才能調用，否則會觸發RuntimeError；
notify(n=1) — 通知其他線程，那些掛起的線程接到這個通知之后會開始運行，缺省參數，默認是通知一個正等待通知的線程,最多則喚醒n個等待的線程。notify()必須在已獲得Lock前提下才能調用，否則會觸發RuntimeError，notify()不會主動釋放Lock；
notifyAll() — 如果wait狀態線程比較多，notifyAll的作用就是通知所有線程；
二.線程條件變量Condition原理
在前面的文章已經介紹過互斥鎖，主要作用是并行訪問共享資源時，保護共享資源，防止出現臟數據。python 條件變量Condition也需要關聯互斥鎖，同時Condition自身提供了wait/notify/notifyAll方法，用于阻塞/通知其他并行線程，可以訪問共享資源了。可以這么理解，Condition提供了一種多線程通信機制，假如線程1需要數據，那么線程1就阻塞等待，這時線程2就去制造數據，線程2制造好數據后，通知線程1可以去取數據了，然后線程1去獲取數據。
三.線程條件變量Condition使用
案例一：成語接龍
# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:何以解憂
@Blog(個人博客地址): shuopython.com
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@Github:www.github.com@File:python_.py
@Time:2019/10/21 21:25@Motto:不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海，程序人生的精彩需要堅持不懈地積累！
"""# 導入線程模塊
import threading# 創建條件變量condition
con = threading.Condition()def thread_one(name):# 條件變量condition 線程上鎖con.acquire()print("{}:成語接龍準備好了嗎".format(name))# 喚醒正在等待(wait)的線程con.notify()# 等待對方回應消息，使用wait阻塞線程，等待對方通過notify喚醒本線程con.wait()print("{}:一干二凈".format(name))# 喚醒對方con.notify()# 等待消息答應con.wait()print("{}:一天就知道看抖音美女，給你來個簡單點的，來了：毛手毛腳".format(name))# 喚醒對方con.notify()# 等待消息答應con.wait()print("{}:喲喲喲，不錯不錯！".format(name))# 喚醒對方con.notify()# 條件變量condition 線程釋放鎖con.release()def thread_two(name):# 條件變量condition 線程上鎖con.acquire()# wait阻塞狀態，等待其他線程通過notify喚醒本線程con.wait()print("{}:準備好了~開始吧！".format(name))# 喚醒對方con.notify()# 等待消息答應con.wait()print("{}:凈你妹啊，沒法接...來個簡單點的...".format(name))# 喚醒對方con.notify()# 等待消息答應con.wait()print("{}:嘿,這個我知道：腳踏實地".format(name))# 喚醒對方con.notify()con.release()if __name__ == "__main__":# 創建并初始化線程t1 = threading.Thread(target=thread_one,args=("A"))t2 = threading.Thread(target=thread_two,args=("B"))# 啟動線程 -- 注意線程啟動順序，啟動順序很重要t2.start()t1.start()# 阻塞主線程，等待子線程結束t1.join()t2.join()print("程序結束！")輸出結果：
A:成語接龍準備好了嗎
B:準備好了~開始吧！
A:一干二凈
B:凈你妹啊，沒法接...來個簡單點的...
A:一天就知道看抖音美女，給你來個簡單點的，來了：毛手毛腳
B:嘿,這個我知道：腳踏實地
A:喲喲喲，不錯不錯！
程序結束！
案例二：生產者與消費者模式，以吃火鍋為例：一盤老肉片有10塊肉，吃完了又重新往鍋里加….
生產者：往鍋里加老肉片，每次加一盤(10塊)；
消費者：吃煮熟的肉片，沒吃一片，肉片數量減一，吃完為止;
# 導入線程模塊
import threading
import time# 創建條件變量condition
con = threading.Condition()
meat_num = 0def thread_consumers():# 條件變量condition 線程上鎖con.acquire()# 全局變量聲明關鍵字 globalglobal meat_nummeat_num = 0# 等待肉片下鍋煮熟con.wait()while True:print("我來一塊肉片...")meat_num -= 1print("剩余肉片數量：%d"%meat_num)time.sleep(0.5)if meat_num == 0:# 肉片吃光了，通知老板添加肉片print("老板，再來一份老肉片...")con.notify()# 肉片吃光了，等待肉片con.wait()# 條件變量condition 線程釋放鎖con.release()def thread_producer():# 條件變量condition 線程上鎖con.acquire()# 全局變量聲明關鍵字 globalglobal meat_num# 肉片熟了，可以開始吃了meat_num = 10print("肉片熟了，可以開始吃了...")con.notify()while True:# 阻塞函數,等待肉片吃完的通知con.wait()meat_num = 10# 添加肉片完成，可以繼續開吃print("添加肉片成功！當前肉片數量：%d"%meat_num)time.sleep(1)con.notify()con.release()if __name__ == "__main__":# 創建并初始化線程t1 = threading.Thread(target=thread_producer)t2 = threading.Thread(target=thread_consumers)# 啟動線程 -- 注意線程啟動順序，啟動順序很重要t2.start()t1.start()# 阻塞主線程，等待子線程結束t1.join()t2.join()print("程序結束！")輸出結果：
肉片熟了，可以開始吃了...
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：9
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：8
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：7
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：6
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：5
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：4
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：3
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：2
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：1
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：0
老板，再來一份老肉片...
添加肉片成功！當前肉片數量：10
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：9
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：8
我來一塊肉片...
剩余肉片數量：7
.............注意:
1.全局變量要聲明關鍵字 global；
2.注意線程的啟動順序，這個很重要；
四.重點總結
注意線程互斥鎖Lock/線程事件Event/線程條件變量Condition三者的區別，場景不同，使用方式也不同，前兩者一般可以作為簡單的線程交互，線程條件變量Condition可以用于比較復雜的線程交互！
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