分析Python条件变量如何暂停和唤醒线程

news2026/4/10 22:03:16
在开始前先了解一下基本使用ConditionCondition本质上是一个带有等待队列的锁它封装了一个底层锁Lock或RLock一个等待者队列_waiters核心方法方法作用wait(timeout)释放锁并阻塞等待直到被notify()唤醒或超时notify(n1)唤醒等待队列中的 n 个线程notify_all()唤醒所有等待的线程acquire()/release()继承自底层锁的获取/释放Condition 的基本使用模式importthreading conditionthreading.Condition()# 线程A等待某个条件defconsumer():withcondition:# 获取锁whilenotsome_condition:# 检查条件condition.wait()# 释放锁等待通知# 条件满足处理数据print(条件满足开始消费)# 线程B满足条件后通知defproducer():withcondition:some_conditionTruecondition.notify()# 通知一个等待者# 或 condition.notify_all() 通知所有等待者这里会产生一个疑惑是什么魔法使得线程暂停和恢复呢线程暂停和恢复的原理wait() 时暂停的是什么以下为源码中的一部分defwait(self,timeoutNone):# 1. 创建一个等待者锁这是普通的 Lock不是 RLockwaiter_allocate_lock()waiter.acquire()# ← 获取这个锁刚创建所以立即成功# 2. 把这个 waiter 添加到等待队列self._waiters.append(waiter)# 3. 释放底层的 Condition 锁允许其他线程进入临界区saved_stateself._release_save()gotitFalsetry:# 4. 关键在这里阻塞等待被唤醒iftimeoutisNone:waiter.acquire()# ← 暂停在这里gotitTrue暂停的是waiter.acquire()这个调用。线程在这个调用上阻塞等待有人释放这个 waiter 锁。解释一下流程new了一个新的锁当前线程acquire了这个新的锁将锁加入到公共管理队列中这个时候锁就是代表线程实例释放了条件变量的公共锁这样其他线程可以使用这个公共锁重要又一次acquire这个新的锁这个时候线程会暂停相当于自己持有了锁又申请了一遍这样实现了线程的暂停notify() 是如何唤醒的defnotify(self,n1):waitersself._waiterswhilewaitersandn0:waiterwaiters[0]try:waiter.release()# ← 释放waiter锁唤醒等待的线程exceptRuntimeError:pass解释一下流程其他线程拥有条件变量之前条件变量的公共锁已释放即可以acquire进入。notify的时候操作公共管理队列可以获取其他锁其他线程自己持有锁被第二次持有暂停了调用锁的release这个地方有点反正常使用常规都是2个线程共有1把锁实现串行执行这样之前锁自己线程的就可以恢复了。AI总结核心机制图解┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Condition 内部结构 │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ _lock: 底层锁 (threading.Lock) │ │ _waiters: 等待者队列 [waiter1, waiter2, waiter3, ...] │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘wait() 时的操作流程# 线程A调用 wait() 时1.waiter_allocate_lock()# 创建新锁初始状态未锁定2.waiter.acquire()# 获取waiter锁成功3._waiters.append(waiter)# 加入等待队列4._lock.release()# 释放底层Condition锁5.waiter.acquire()# ← 在这里阻塞等待别人释放waiternotify() 时的操作流程# 线程B调用 notify() 时1.waiter_waiters[0]# 取出队首的waiter2.waiter.release()# 释放waiter锁# → 线程A的 waiter.acquire() 成功返回# → 线程A被唤醒关键点总结步骤wait()notify()1创建独立的waiter锁取出队列中的waiter2waiter.acquire()成功waiter.release()释放3加入_waiters队列唤醒等待在该waiter上的线程4释放底层_lock-5在waiter.acquire()阻塞-本质上Condition 使用了一个代理锁的机制。每个等待的线程都创建一个自己的waiter锁调用wait()时自己持有这个锁然后释放底层的 Condition 锁。当notify()时只是释放这个waiter锁线程就自然被唤醒了。引申Semaphore信号量这个类是将Condition条件变量与一个value绑定算是Condition是使用案例了classSemaphore:This class implements semaphore objects. Semaphores manage a counter representing the number of release() calls minus the number of acquire() calls, plus an initial value. The acquire() method blocks if necessary until it can return without making the counter negative. If not given, value defaults to 1. # After Tim Peters semaphore class, but not quite the same (no maximum)def__init__(self,value1):ifvalue0:raiseValueError(semaphore initial value must be 0)self._condCondition(Lock())self._valuevaluedef__repr__(self):clsself.__class__return(f{cls.__module__}.{cls.__qualname__}at{id(self):#x}:f value{self._value})defacquire(self,blockingTrue,timeoutNone):Acquire a semaphore, decrementing the internal counter by one. When invoked without arguments: if the internal counter is larger than zero on entry, decrement it by one and return immediately. If it is zero on entry, block, waiting until some other thread has called release() to make it larger than zero. This is done with proper interlocking so that if multiple acquire() calls are blocked, release() will wake exactly one of them up. The implementation may pick one at random, so the order in which blocked threads are awakened should not be relied on. There is no return value in this case. When invoked with blocking set to true, do the same thing as when called without arguments, and return true. When invoked with blocking set to false, do not block. If a call without an argument would block, return false immediately; otherwise, do the same thing as when called without arguments, and return true. When invoked with a timeout other than None, it will block for at most timeout seconds. If acquire does not complete successfully in that interval, return false. Return true otherwise. ifnotblockingandtimeoutisnotNone:raiseValueError(cant specify timeout for non-blocking acquire)rcFalseendtimeNonewithself._cond:whileself._value0:ifnotblocking:breakiftimeoutisnotNone:ifendtimeisNone:endtime_time()timeoutelse:timeoutendtime-_time()iftimeout0:breakself._cond.wait(timeout)else:self._value-1rcTruereturnrc __enter__acquiredefrelease(self,n1):Release a semaphore, incrementing the internal counter by one or more. When the counter is zero on entry and another thread is waiting for it to become larger than zero again, wake up that thread. ifn1:raiseValueError(n must be one or more)withself._cond:self._valuenforiinrange(n):self._cond.notify()def__exit__(self,t,v,tb):self.release()

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2500134.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

SpringBoot-17-MyBatis动态SQL标签之常用标签

文章目录 1 代码1.1 实体User.java1.2 接口UserMapper.java1.3 映射UserMapper.xml1.3.1 标签if1.3.2 标签if和where1.3.3 标签choose和when和otherwise1.4 UserController.java2 常用动态SQL标签2.1 标签set2.1.1 UserMapper.java2.1.2 UserMapper.xml2.1.3 UserController.ja…

wordpress后台更新后 前端没变化的解决方法

使用siteground主机的wordpress网站,会出现更新了网站内容和修改了php模板文件、js文件、css文件、图片文件后,网站没有变化的情况。 不熟悉siteground主机的新手,遇到这个问题,就很抓狂,明明是哪都没操作错误&#x…

网络编程(Modbus进阶)

思维导图 Modbus RTU(先学一点理论) 概念 Modbus RTU 是工业自动化领域 最广泛应用的串行通信协议,由 Modicon 公司(现施耐德电气)于 1979 年推出。它以 高效率、强健性、易实现的特点成为工业控制系统的通信标准。 包…

UE5 学习系列(二)用户操作界面及介绍

这篇博客是 UE5 学习系列博客的第二篇,在第一篇的基础上展开这篇内容。博客参考的 B 站视频资料和第一篇的链接如下: 【Note】:如果你已经完成安装等操作,可以只执行第一篇博客中 2. 新建一个空白游戏项目 章节操作,重…

IDEA运行Tomcat出现乱码问题解决汇总

最近正值期末周,有很多同学在写期末Java web作业时,运行tomcat出现乱码问题,经过多次解决与研究,我做了如下整理: 原因: IDEA本身编码与tomcat的编码与Windows编码不同导致,Windows 系统控制台…

利用最小二乘法找圆心和半径

#include <iostream> #include <vector> #include <cmath> #include <Eigen/Dense> // 需安装Eigen库用于矩阵运算 // 定义点结构 struct Point { double x, y; Point(double x_, double y_) : x(x_), y(y_) {} }; // 最小二乘法求圆心和半径 …

使用docker在3台服务器上搭建基于redis 6.x的一主两从三台均是哨兵模式

一、环境及版本说明 如果服务器已经安装了docker,则忽略此步骤,如果没有安装,则可以按照一下方式安装: 1. 在线安装(有互联网环境): 请看我这篇文章 传送阵>> 点我查看 2. 离线安装(内网环境):请看我这篇文章 传送阵>> 点我查看 说明&#xff1a;假设每台服务器已…

XML Group端口详解

在XML数据映射过程中&#xff0c;经常需要对数据进行分组聚合操作。例如&#xff0c;当处理包含多个物料明细的XML文件时&#xff0c;可能需要将相同物料号的明细归为一组&#xff0c;或对相同物料号的数量进行求和计算。传统实现方式通常需要编写脚本代码&#xff0c;增加了开…

LBE-LEX系列工业语音播放器|预警播报器|喇叭蜂鸣器的上位机配置操作说明

LBE-LEX系列工业语音播放器|预警播报器|喇叭蜂鸣器专为工业环境精心打造&#xff0c;完美适配AGV和无人叉车。同时&#xff0c;集成以太网与语音合成技术&#xff0c;为各类高级系统&#xff08;如MES、调度系统、库位管理、立库等&#xff09;提供高效便捷的语音交互体验。 L…

(LeetCode 每日一题) 3442. 奇偶频次间的最大差值 I (哈希、字符串)

题目&#xff1a;3442. 奇偶频次间的最大差值 I 思路 &#xff1a;哈希&#xff0c;时间复杂度0(n)。 用哈希表来记录每个字符串中字符的分布情况&#xff0c;哈希表这里用数组即可实现。 C版本&#xff1a; class Solution { public:int maxDifference(string s) {int a[26]…

【大模型RAG】拍照搜题技术架构速览:三层管道、两级检索、兜底大模型

摘要 拍照搜题系统采用“三层管道&#xff08;多模态 OCR → 语义检索 → 答案渲染&#xff09;、两级检索&#xff08;倒排 BM25 向量 HNSW&#xff09;并以大语言模型兜底”的整体框架&#xff1a; 多模态 OCR 层 将题目图片经过超分、去噪、倾斜校正后&#xff0c;分别用…

【Axure高保真原型】引导弹窗

今天和大家中分享引导弹窗的原型模板&#xff0c;载入页面后&#xff0c;会显示引导弹窗&#xff0c;适用于引导用户使用页面&#xff0c;点击完成后&#xff0c;会显示下一个引导弹窗&#xff0c;直至最后一个引导弹窗完成后进入首页。具体效果可以点击下方视频观看或打开下方…

接口测试中缓存处理策略

在接口测试中&#xff0c;缓存处理策略是一个关键环节&#xff0c;直接影响测试结果的准确性和可靠性。合理的缓存处理策略能够确保测试环境的一致性&#xff0c;避免因缓存数据导致的测试偏差。以下是接口测试中常见的缓存处理策略及其详细说明&#xff1a; 一、缓存处理的核…

龙虎榜——20250610

上证指数放量收阴线&#xff0c;个股多数下跌&#xff0c;盘中受消息影响大幅波动。 深证指数放量收阴线形成顶分型&#xff0c;指数短线有调整的需求&#xff0c;大概需要一两天。 2025年6月10日龙虎榜行业方向分析 1. 金融科技 代表标的&#xff1a;御银股份、雄帝科技 驱动…

观成科技:隐蔽隧道工具Ligolo-ng加密流量分析

1.工具介绍 Ligolo-ng是一款由go编写的高效隧道工具&#xff0c;该工具基于TUN接口实现其功能&#xff0c;利用反向TCP/TLS连接建立一条隐蔽的通信信道&#xff0c;支持使用Let’s Encrypt自动生成证书。Ligolo-ng的通信隐蔽性体现在其支持多种连接方式&#xff0c;适应复杂网…

铭豹扩展坞 USB转网口 突然无法识别解决方法

当 USB 转网口扩展坞在一台笔记本上无法识别,但在其他电脑上正常工作时,问题通常出在笔记本自身或其与扩展坞的兼容性上。以下是系统化的定位思路和排查步骤,帮助你快速找到故障原因: 背景: 一个M-pard(铭豹)扩展坞的网卡突然无法识别了,扩展出来的三个USB接口正常。…

未来机器人的大脑:如何用神经网络模拟器实现更智能的决策?

编辑&#xff1a;陈萍萍的公主一点人工一点智能 未来机器人的大脑&#xff1a;如何用神经网络模拟器实现更智能的决策&#xff1f;RWM通过双自回归机制有效解决了复合误差、部分可观测性和随机动力学等关键挑战&#xff0c;在不依赖领域特定归纳偏见的条件下实现了卓越的预测准…

Linux应用开发之网络套接字编程(实例篇)

服务端与客户端单连接 服务端代码 #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <arpa/inet.h> #include <pthread.h> …

华为云AI开发平台ModelArts

华为云ModelArts&#xff1a;重塑AI开发流程的“智能引擎”与“创新加速器”&#xff01; 在人工智能浪潮席卷全球的2025年&#xff0c;企业拥抱AI的意愿空前高涨&#xff0c;但技术门槛高、流程复杂、资源投入巨大的现实&#xff0c;却让许多创新构想止步于实验室。数据科学家…

深度学习在微纳光子学中的应用

深度学习在微纳光子学中的主要应用方向 深度学习与微纳光子学的结合主要集中在以下几个方向&#xff1a; 逆向设计 通过神经网络快速预测微纳结构的光学响应&#xff0c;替代传统耗时的数值模拟方法。例如设计超表面、光子晶体等结构。 特征提取与优化 从复杂的光学数据中自…