python|python 的生产者和消费者模式 python的生产者和消费者模式

python 的生产者和消费者模式

一、生产者消费者模式概述
二、为什么使用生产者消费者模式
三、什么是生产者消费者模式
四、代码案例

1、定义一个生产者
2、定义一个消费者
3、定义一个队列

python 的生产者和消费者模式
一、生产者消费者模式概述

在并发编程中使用生产者和消费者模式能够解决大不多的并发问题。该模式通过平衡生产线程和消费线程的工作能力来提高程序的整体处理数据的速度。

二、为什么使用生产者消费者模式

在线程世界里，生产者就是生产数据的线程，消费者就是消费数据的线程。在多线程开发中，如果生产者处理速度很快，而消费者处理速度很慢，那么生产者就必须等待消费者处理完才能继续生产数据。同样的道理，如果消费者的处理能力大于生产者，那么消费者就必须等待生产者。为了解决这个问题引入了生产者和消费者模式。

三、什么是生产者消费者模式

生产者消费者模式是通过一个容器来解决生产者和消费者的强耦合问题。生产者和消费者彼此之间不直接通讯，而通过阻塞队列来进行通讯，所以生产者生产完数据之后不用通过等待消费者处理，直接扔给阻塞队列，消费者不着生产者拿数据，而是直接从阻塞队列中取，阻塞队列相当于一个缓冲区，平衡了生产者和消费者的处理能力。

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四、代码案例

1、定义一个生产者

import threadingimport queueimport time#定义一个生产者def producer():count = 0#判断队列中任务的数量while q.qsize()<5:print('第%s顿饭......',count)q.put(count)count+=1time.sleep(1)

2、定义一个消费者

import threadingimport queueimport time#定义一个消费者def consumer(name):while True:print("%s 吃了第%s饭" % (name,q.get()))

3、定义一个队列

import threadingimport queueimport time#定义一个队列q = queue.Queue(maxsize=4)t1 = threading.Thread(target=producer)t2 = threading.Thread(target=consumer,args=('jibu',))t1.start()t2.start()

结果:

第%s顿饭...... 0jibu 吃了第0饭第%s顿饭...... 1jibu 吃了第1饭第%s顿饭...... 2jibu 吃了第2饭第%s顿饭...... 3jibu 吃了第3饭第%s顿饭...... 4jibu 吃了第4饭第%s顿饭...... 5jibu 吃了第5饭第%s顿饭...... 6jibu 吃了第6饭第%s顿饭...... 7jibu 吃了第7饭第%s顿饭...... 8# 另外，如果供大于求或者求大于供，可以在相对小的一方在增加线程的数量

当然如果需要进一步优化可以让消费者执行完队列中所有任务的时候告诉生产者一声

import threadingimport queueimport time#定义一个生产者def producer():count = 0#判断队列中任务的数量for i in range(5):print('第%s顿饭......',count)q.put(count)count+=1time.sleep(1)q.join()#定义一个消费者def consumer(name):while True:print("%s 吃了第%s饭" % (name,q.get()))q.task_done()print('消费者执行完了所有任务')#定义一个队列q = queue.Queue(maxsize=4)t1 = threading.Thread(target=producer)t2 = threading.Thread(target=consumer,args=('jibu',))t1.start()t2.start()结果第0顿饭......jibu 吃了第0饭消费者执行完了所有任务第1顿饭......jibu 吃了第1饭消费者执行完了所有任务第2顿饭......jibu 吃了第2饭消费者执行完了所有任务第3顿饭......jibu 吃了第3饭消费者执行完了所有任务第4顿饭......jibu 吃了第4饭消费者执行完了所有任务

结论: