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一、信号量

1.什么是信号量？

2.怎么实现？

二、条件变量

1.什么是条件变量？

2.怎么实现？

三、事件

1.什么是事件？

2.怎么实现？

一、信号量

1.什么是信号量？

信号量是由操作系统管理的一种抽象数据类型，用于在多线程中同步对共享资源的使用。本质上说，信号量是一个内部数据，用于标明当前的共享资源可以有多少并发读取。

2.怎么实现？

threading模块里的Semaphore类，实现了信号量对象，可用于控制获取资源的线程数量。所具有的acquire()和release()方法，可以用with语句的上下文管理器。当进入时，将调用acquire()方法，当退出时，将调用release()。

#信号量
import threading
import time

def run(n,x):
    semaphore.acquire()
    print(n)
    time.sleep(x)
    semaphore.release()




if __name__ == '__main__':
    semaphore = threading.Semaphore(5)#同时执行5个线程
    for i in range(16):
        t = threading.Thread(target=run,args=(i,i))
        t.start()

二、条件变量

1.什么是条件变量？

Python 提供的 Condition 对象提供了对复杂线程同步问题的支持。 Condition 被称为条件变量，除了提供与 Lock 类似的 acquire 和 release 方法外，还提供了 wait 和 notify 方法。线程首先acquire一个条件变量，然后判断一些条件。如果条件不满足则wait；如果条件满足，进行一些处理改变条件后，通过notify方法通知其他线程，其他处于wait状态的线程接到通知后会重新判断条件。不断的重复这一过程，从而解决复杂的同步问题。

2.怎么实现？

线程通过acquire获得Condition对象，当调用wait方法时，线程会释放Condition内部的锁并进入blocked状态，同时在waiting池中记录这个线程。当调用notify方法时，Condition对象会从waiting池中挑选一个线程，通知其调用acquire方法尝试取到锁。
 

#条件变量
import threading
import time


def run(x):
#    lock.acquire()
    con.acquire()
    print(f'线程{x}')
    con.notify()
    print(f'线程{x}挂起')
    con.wait()
    time.sleep(1)
    print(f'线程{x}再次启动')
    con.notify()
    con.release()
#    lock.release()

def run2(x):

    con.acquire()
    print(f'线程{x}')
    con.notify()
    print(f'线程{x}挂起')
    con.wait()
    time.sleep(1)
    print(f'线程{x}再次启动')
    con.notify()
    con.release()


if __name__ == '__main__':
    lock=threading.RLock()
    con=threading.Condition()
#     for i in range(10):
#       t = threading.Thread(target=run,args=(i,))
#       t.start()
    t1=threading.Thread(target=run,args=(1,))
    t1.start()
    t1=threading.Thread(target=run,args=(1,))
    t1.start()

三、事件

1.什么是事件？

Event其实就是一个简化版的 Condition。Event没有锁，无法使线程进入同步阻塞状态。

事件的工作机制：在初始情况下,Event对象中的信号标志被设置为假。如果有线程等待一个Event对象, 而这个Event对象的标志为假,那么这个线程将会被一直阻塞直至该标志为真。一个线程如果将一个Event对象的信号标志设置为真,它将唤醒所有等待这个Event对象的线程。如果一个线程等待一个已经被设置为真的Event对象,那么它将忽略这个事件, 继续执行。
 

2.怎么实现？

set(): 将标志设为True，并通知所有处于等待阻塞状态的线程恢复运行状态。

clear(): 将标志设为False。

wait(timeout): 如果标志为True将立即返回，否则阻塞线程至等待阻塞状态，等待其他线程调用set()。

isSet(): 获取内置标志状态，返回True或False。
 

#事件
import threading
import time


def car():
    while True:
        if event.is_set():
            print('小车行驶')
        else:
            print('小车停止')
            event.wait()


def set_event():
    while True:
        event.set()
        time.sleep(1)
        event.clear()
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    event = threading.Event()
    car1 = threading.Thread(target=car)
    car1.start()
    set_e = threading.Thread(target=set_event())
    set_e.start()