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Semaphore()的使用方法及示例:Python中的并发编程利器

发布时间:2024-01-11 13:41:25

Semaphore是Python中的一个并发编程工具,用于控制同时访问共享资源的线程数。它是基于计数器的机制,每当有线程请求访问资源时,计数器减1;当线程释放资源时,计数器加1。如果计数器的值为0,表示资源已经被占用,此时其他线程必须等待。

Semaphore类的构造函数接受一个整数作为参数,表示计数器的初始值。通过调用acquire()方法来获取资源,release()方法来释放资源。每次acquire()方法的调用,计数器减1;每次release()方法的调用,计数器加1。

下面是一个使用Semaphore的示例代码:

import threading

# 创建一个Semaphore对象,初始值为3
semaphore = threading.Semaphore(3)

def fun():
    # 获取资源
    semaphore.acquire()
    # 访问共享资源
    print("Thread {} is accessing the resource".format(threading.current_thread().name))
    # 释放资源
    semaphore.release()
    
threads = []
# 创建5个线程
for i in range(5):
    t = threading.Thread(target=fun)
    threads.append(t)
    t.start()
    
for t in threads:
    t.join()

在这个例子中,我们创建了一个初始值为3的Semaphore对象。然后创建了5个线程,每个线程都调用fun()函数。在fun()函数内部,线程首先获取资源(调用acquire()方法),然后访问共享资源(打印一条消息),最后释放资源(调用release()方法)。

由于Semaphore对象的初始值为3,所以前三个线程可以立即获取到资源并访问共享资源。然后计数器变为0,此时剩下的两个线程必须等待。当一个线程释放资源后,计数器加1,下一个等待的线程就可以获取到资源并访问共享资源。依此类推,直到所有线程都执行完毕。

使用Semaphore可以有效控制同时访问共享资源的线程数,避免资源竞争和线程阻塞。在多线程编程中,Semaphore是一个非常有用的工具,可以提高程序的并发性能。