Python 线程信号量 semaphore - Python零基础入门教程

港控/mmm° 2022-10-09 15:18 279阅读 0赞

*  一.Python 线程信号量 semaphore 简介
 *  二.Python 线程信号量 semaphore 原理
 *  三.Python 线程信号量 semaphore 函数介绍
 *  四.Python 线程信号量 semaphore 使用
 *  五.猜你喜欢

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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][lock] / [线程事件 event][event] / [线程条件变量 condition][condition] / [线程定时器 timer][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][Link 1]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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[Python 1]: https://www.codersrc.com/pythonsimple
[lock]: https://www.codersrc.com/archives/6048.html
[event]: https://www.codersrc.com/archives/6486.html
[condition]: https://www.codersrc.com/archives/6508.html
[timer]: https://www.codersrc.com/archives/6538.html
[Link 1]: https://www.codersrc.com/archives/6015.html
[Python 2]: https://www.codersrc.com/archives/5346.html
[Python 3]: https://www.codersrc.com/archives/5359.html
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[Python 7]: https://www.codersrc.com/archives/5156.html
[Python type _ isinstance]: https://www.codersrc.com/archives/5214.html
[Python is _ _]: https://www.codersrc.com/archives/5288.html
[Python 8]: https://www.codersrc.com/archives/5271.html
[Python 9]: https://www.codersrc.com/archives/5492.html
[Python 10]: https://www.codersrc.com/archives/5928.html
[Python 11]: https://www.codersrc.com/archives/5966.html
[Python _ import]: https://www.codersrc.com/archives/5980.html
[Python _name_ _ _main]: https://www.codersrc.com/archives/5998.html
[Link 2]: https://www.codersrc.com
[Python _ semaphore]: https://www.codersrc.com/archives/6563.html