python多线程编程之Event工具

原创

大鹏九万里

修改于 2022-08-11 17:32:32

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修改于 2022-08-11 17:32:32

文章被收录于专栏：python程序设计

Event不同于Lock、Condition等互斥工具，Event主要用于同步，所谓同步就是让多个线程按照事先设计好的顺序先后运行，相互配合完成一个工作。

基本原理

Lock等工具主要用于共享资源的访问，而Event适用于没有共享资源的情形，主要作用是在线程间传递消息，A线程对B线程说：我做完了，该你了。因为不涉及锁的竞争，只是单纯等消息，因此Event比Lock效率高。不可否认，Lock也能在线程间传递消息，但效率很差，我们来对比一下：

A线程给B线程传递消息：

使用Lock：还要有一个缓冲区buffer，A先锁定buffer，把消息写入buffer，A释放锁，B锁定buffer，读取buffer中的消息，B释放锁。

使用Event：A和B共同拥有同一个Event，A调用set()方法，消息就给B传递过去了。

可见Event是很轻量级的，当然，Event传递的消息非常有限，只能传过去一个True值，不能传其他的。

主要方法

set()  # 发送消息，本质是把内置的flag设置为True
wait()  # 等待消息，只要内置flag是False就阻塞线程
clear()  #重置消息，也就是将内部flag设为False。宏观上看，消息是一次性的，想要重复使用消息，必须在每次使用后进行清除

小例子

我们来看一个多线程配合的例子，且没有共享数据。

在原神中，永冻队是一个很强力的队伍，神里、猫猫、心海、万叶各司其职，相互配合，打出爆炸性伤害。但这4个人的技能不能随意释放，必须有先后顺序。我们就编写4个线程，每个线程代表一个人，然后用Event严格控制他们的执行顺序。

具体的顺序如下：

1.猫猫长E挂冰

2.万叶释放QE扩散冰元素，增加冰伤

3.心海放E，用水母给怪挂水

4.神里释放大招，打出超高伤害

为了便于观察结果，每个线程运行10轮就结束。

那么这个例子里面，需要几个Event呢？答案是4个，猫猫通知万叶是第一个，万叶通知心海是第二个，心海通知神里是第三个，神里通知猫猫是第四个。

代码如下：

import threading

# 使用Event进行线程同步
# 模拟原神永冻队释放技能

def maomao(event1:threading.Event, event2:threading.Event):
    '''猫猫第一个释放技能'''
    for i in range(1, 11):
        event1.wait()
        event1.clear()
        print('1.猫猫 长E挂冰')
        event2.set()

def wanye(event2:threading.Event, event3:threading.Event):
    '''万叶第二个释放技能'''
    for i in range(1, 11):
        event2.wait()
        event2.clear()
        print('2.万叶 释放QE扩散冰元素，增加冰伤')
        event3.set()

def xinhai(event3:threading.Event, event4:threading.Event):
    '''心海第三个释放技能'''
    for i in range(1, 11):
        event3.wait()
        event3.clear()
        print('3.心海 放E，用水母给怪挂水')
        event4.set()

def shenli(event4:threading.Event, event1:threading.Event):
    '''神里第四个释放技能'''
    for i in range(1, 11):
        event4.wait()
        event4.clear()
        print('4.神里 释放大招，打出超高伤害\n')
        event1.set()

e1 = threading.Event()
e2 = threading.Event()
e3 = threading.Event()
e4 = threading.Event()

t1 = threading.Thread(target=maomao, args=(e1, e2))
t2 = threading.Thread(target=wanye, args=(e2, e3))
t3 = threading.Thread(target=xinhai, args=(e3, e4))
t4 = threading.Thread(target=shenli, args=(e4, e1))

e1.set() #通知 猫猫 可以放技能了
t4.start()
t3.start()
t2.start()
t1.start()

t1.join()
t2.join()
t3.join()
t4.join()

print('\n经过10轮技能释放，怪物被消灭，程序结束')

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