Python并发编程：锁、信号量和队列实例

原创墨蓝 2024-12-15 06:51 58阅读 0赞

在Python中，我们可以使用内置的`threading`模块来实现并发编程。以下我们将介绍锁（Lock）、信号量（Semaphore）和队列（Queue）的实例。

1. 锁（Lock）
   - 使用示例：
     ```python
     import threading

# 创建锁
     lock = threading.Lock()

def thread_function():
         with lock:
             print("Thread is accessing the resource.")
             # 执行任务
             time.sleep(2)
             print("Resource accessed by Thread.")

# 启动两个线程
     thread1 = threading.Thread(target=thread_function))
     thread2 = threading.Thread(target=thread_function))

thread1.start()
     thread2.start()

# 线程等待完成
     thread1.join()
     thread2.join()
     ```

2. 信号量（Semaphore）
   - 使用示例：
     ```python
     import threading

# 创建信号量，初始值为2
     semaphore = threading.Semaphore(2)

def thread_function():
         with semaphore:
             if semaphore.value < 1:
                 print("Signal is full, waiting for signal to become available.")
                 time.sleep(3)
                 continue

print("Thread acquired the semaphore.")
             # 执行任务
             time.sleep(2)
             print("Semaphore released by Thread.")

# 启动两个线程
     thread1 = threading.Thread(target=thread_function))
     thread2 = threading.Thread(target=thread_function))

thread1.start()
     thread2.start()

# 线程等待完成
     thread1.join()
     thread2.join()
     ```

3. 队列（Queue）
   - 使用示例：
     ```python
     import queue

def producer():
         q = queue.Queue()
         for _ in range(5):
             item = "Product " + str(_+1))
             q.put(item)

while not q.empty():
             print("Produced item: ", q.get())

def consumer():
         q = queue.Queue()

# 从队列中消费商品
         for _ in range(5, 10)):
             item = "Consumed item " + str(_)
             q.put(item)

while not q.empty():
             print("Consumed item: ", q.get())

if __name__ == "__main__":
         producer()
         consumer()
     ```

总结，Python中的锁、信号量和队列提供了多线程编程的灵活性。通过这些工具，你可以实现同步和资源管理，从而构建出高效可靠的并发系统。