Python 线程信号量 semaphore

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一.Python 线程信号量 semaphore 简介

      通过前面对 线程互斥锁 lock /  线程事件 event / 线程条件变量 condition / 线程定时器 timer 的讲解,相信你对线程 threading 模块已经有了一定的了解,同时执行多个线程的确可以提高程序的效率,但是并非线程的数量越多越好,可能对于计算机而言,你直接运行 20 ~ 30 线程可能没太大影响,如果同时运行上千个甚至上万个呢?我相信你电脑会直接瘫痪……


二.Python 线程信号量 semaphore 原理

      多线程同时运行,能提高程序的运行效率,但是并非线程越多越好,而 semaphore 信号量可以通过内置计数器来控制同时运行线程的数量,启动线程(消耗信号量)内置计数器会自动减一,线程结束(释放信号量)内置计数器会自动加一;内置计数器为零,启动线程会阻塞,直到有本线程结束或者其他线程结束为止;


三.Python 线程信号量 semaphore 函数介绍

  • acquire  — 消耗信号量,内置计数器减一;
  • release — 释放信号量,内置计数器加一;

      在 semaphore 信号量有一个内置计数器,控制线程的数量,acquire 会消耗信号量,计数器会自动减一;release 会释放信号量,计数器会自动加一;当计数器为零时,acquire 调用被阻塞,直到 release 释放信号量为止。


四.Python 线程信号量 semaphore 使用

      创建多个线程,限制同一时间最多运行 5 个线程,示例代码如下:

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿说编程
@Blog(个人博客地址): www.codersrc.com
@File:Python 线程信号量 semaphore.py
@Time:2021/05/04 07:37
@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!
 
"""

# 导入线程模块
import threading
# 导入时间模块
import time

# 添加一个计数器,最大并发线程数量5(最多同时运行5个线程)
semaphore = threading.Semaphore(5)

def foo():
    semaphore.acquire()    #计数器获得锁
    time.sleep(2)   #程序休眠2秒
    print("当前时间:",time.ctime()) # 打印当前系统时间
    semaphore.release()    #计数器释放锁


if __name__ == "__main__":

    thread_list= list()
    for i in range(20):
        t=threading.Thread(target=foo,args=()) #创建线程
        thread_list.append(t)
        t.start()  #启动线程

    for t in thread_list:
        t.join()

    print("程序结束!")


'''
输出结果:

当前时间: Tue May  4 12:01:43 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:43 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:43 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:43 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:43 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:45 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:45 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:45 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:45 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:45 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:47 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:47 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:47 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:47 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:47 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:49 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:49 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:49 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:49 2021
当前时间: Tue May  4 12:01:49 2021
程序结束!

Process finished with exit code 0

'''

      根据打印的日志可以看出,同一时间只有 5 个线程运行,间隔两秒之后,再次启动 5 个线程,直到 20 个线程全部运行结束为止;如果没有设置信号量 Semapaore ,创建线程直接 start ,输出的时间全部都是一样的,这个问题比较简单,可以自己去实验一下!


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