Python 线程同步的三种方式

我们使用多线程的目的通常是并发的运行单独的操作，但有时候也需要在两个或多个线程中同步操作。在Python中，线程同步有多种方式，包括Event、Condition和Barrier

方式一：Event

调用者可以用set() 和clear() 方法控制这个标志，其他线程可以使用wait() 暂停，直到这个标志被设置

import logging
import time
from threading import Thread, Eventlogging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(levelname)s-%(asctime)s-%(message)s')def wait_for_start_work(e_start_work: Event, name: str):logging.debug(f'{name} 等待工作...')e_start_work.wait()  # 会一直阻塞直到事件被setwhile e_start_work.is_set():logging.debug(f'{name} 正在工作...')time.sleep(1)else:logging.debug(f'{name} 下班喽！！！！')def wait_for_start_work_timeout(e_start_work: Event, name: str):logging.debug(f'{name} 等待工作...')event_is_set = e_start_work.wait(timeout=1)     # 等待最多1秒if not event_is_set:logging.debug(f'{name} 还不通知工作，我自己先干了。。')else:logging.debug(f'{name} 正在工作...')if __name__ == '__main__':e = Event()for i in range(2):t = Thread(target=wait_for_start_work, args=(e, f'员工{i}'))t.start()t_xiaowang = Thread(target=wait_for_start_work_timeout, args=(e, f'负责的小王'))t_xiaowang.start()time.sleep(2)logging.info('领导说: 开始工作了！！！')e.set()time.sleep(2)logging.info('领导说: 下班了！！！')e.clear()

结果

DEBUG-2022-06-24 10:14:07,076-员工0 等待工作...
DEBUG-2022-06-24 10:14:07,076-员工1 等待工作...
DEBUG-2022-06-24 10:14:07,077-负责的小王 等待工作...
DEBUG-2022-06-24 10:14:08,091-负责的小王 还不通知工作，我自己先干了。。
INFO-2022-06-24 10:14:09,077-领导说: 开始工作了！！！
DEBUG-2022-06-24 10:14:09,077-员工0 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 10:14:09,077-员工1 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 10:14:10,086-员工0 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 10:14:10,086-员工1 正在工作...
INFO-2022-06-24 10:14:11,085-领导说: 下班了！！！
DEBUG-2022-06-24 10:14:11,101-员工0 下班喽！！！！
DEBUG-2022-06-24 10:14:11,101-员工1 下班喽！！！！

方式二：Condition

Condition使用了一个共享资源锁，允许多个线程等待资源的更新。

import logging
import time
from threading import Thread, Conditionlogging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(levelname)s-%(asctime)s-%(message)s')def wait_for_start_work(c_start_work: Condition, name: str):logging.debug(f'{name} 等待工作...')with c_start_work:c_start_work.wait()  # 一直等待直到收到通知logging.debug(f'{name} 正在工作...')def wait_for_start_work_timeout(c_start_work: Condition, name: str):logging.debug(f'{name} 等待工作...')with c_start_work:c_start_work.wait(timeout=1)  # 等待最多1秒logging.debug(f'{name} 还不通知工作，我自己先干了。。')if __name__ == '__main__':c = Condition()for i in range(2):t = Thread(target=wait_for_start_work, args=(c, f'员工{i}'))t.start()t_xiaowang = Thread(target=wait_for_start_work_timeout, args=(c, f'负责的小王'))t_xiaowang.start()time.sleep(2)with c:  # 这里使用with来获得与Condition关联的锁，也可以显示的使用acquire()和release()方法logging.info('领导说: 开始工作了！！！')c.notify_all()  # 通知wait状态的所有线程# c.notify(2)   # 通知2个wait状态的线程

结果

DEBUG-2022-06-24 10:39:00,615-员工0 等待工作...
DEBUG-2022-06-24 10:39:00,616-员工1 等待工作...
DEBUG-2022-06-24 10:39:00,616-负责的小王 等待工作...
DEBUG-2022-06-24 10:39:01,630-负责的小王 还不通知工作，我自己先干了。。
INFO-2022-06-24 10:39:02,628-领导说: 开始工作了！！！
DEBUG-2022-06-24 10:39:02,628-员工0 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 10:39:02,629-员工1 正在工作...

方式三：Barrier

Barrier会建立一个集合点，当指定数量的线程到达此点后才会放行

import logging
import time
import threading
from threading import Thread, Barrierlogging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(levelname)s-%(asctime)s-%(message)s')def wait_for_start_work(b_start_work: Barrier):logging.debug('{} 等待其他人到齐。。'.format(threading.current_thread().name))b_start_work.wait()  # 会一直阻塞直到被放行logging.debug('{} 正在工作...'.format(threading.current_thread().name))if __name__ == '__main__':b = Barrier(3)  # 三个线程的集合点for i in range(6):t = Thread(target=wait_for_start_work, name=f'员工{i}',args=(b, ))t.start()time.sleep(1)

结果

DEBUG-2022-06-24 11:01:18,710-员工0 等待其他人到齐。。
DEBUG-2022-06-24 11:01:19,726-员工1 等待其他人到齐。。
DEBUG-2022-06-24 11:01:20,738-员工2 等待其他人到齐。。
DEBUG-2022-06-24 11:01:20,739-员工2 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 11:01:20,739-员工1 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 11:01:20,739-员工0 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 11:01:21,755-员工3 等待其他人到齐。。
DEBUG-2022-06-24 11:01:22,768-员工4 等待其他人到齐。。
DEBUG-2022-06-24 11:01:23,768-员工5 等待其他人到齐。。
DEBUG-2022-06-24 11:01:23,768-员工5 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 11:01:23,768-员工3 正在工作...
DEBUG-2022-06-24 11:01:23,768-员工4 正在工作...

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Python 线程同步的三种方式

方式一：Event

方式二：Condition

方式三：Barrier

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