1、基本概念

信号量是由操作系统管理的一种抽象数据类型,用于在多线程中同步对共享资源的使用。本质上说,信号量是一个内部数据,用于标明当前的共享资源可以有多少并发读取。

同样在threading中,信号量有acquire和release两个函数。

- 每当线程想要读取关联了信号量的共享资源时,必须调用acquire,此操作减少信号量的内部变量,如果此变量的值非负,那么分配该资源的权限。如果是负值,那么线程被挂起,直到有其他的线程释放资源。

- 当线程不再需要该共享资源,必须通过release释放,这样,信号线的内部变量增加,在信号量等待队列中排在最前面的线程会拿到共享资源的权限。

信号量同步机制在线程操作为原子操作时,才会没有问题,但如果不是原子操作,或者两个操作有一个终止了,就会出现问题,比如:

有两个并发线程,都在等待一个信号量,假设目前信号量的内部值为1,再假设线程A将信号量的值从1减到0,此时线程A拿到资源权限,这时候如果控制器切换到了线程B,线程B将信号量的值从0减到-1,并且在这里被挂起等待,这时控制器回到线程A,信号量已经成为了负值,于是第一个线程也在等待。尽管当时的信号量是可以让线程访问资源的,但是因为非原子操作导致了所有的线程都在状态。

2、信号量的使用

使用信号量进行线程同步例子:

# coding: utf-8
import threading
import time
import random semaphore = threading.Semaphore(0) def consumer():
print("Consumer is waiting.")
semaphore.acquire()
print("Consumer notify: Consumed item number %s" %item) def producer():
global item
time.sleep(10)
item = random.randint(0, 100)
print("Producer notify: Produced item number %s" %item)
semaphore.release() if __name__ == "__main__":
for i in range(0, 5):
t1 = threading.Thread(target=producer)
t2 = threading.Thread(target=consumer)
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print("Program terminated")

信号量被初始化为0,semaphore = threading.Semaphore(0),目的是同步两个或多个线程。线程必须并行运行,所以需要信号量同步。

如果信号量的计数器到了0,就会阻塞acquire方法,直到得到另一个线程的通知。如果信号量的计数器大于0,就会对这个值-1然后分配资源。

3、补充

信号量的一个特殊用法是互斥量。互斥量是初始值为1的信号量,可以实现数据、资源的互斥访问。

信号量在支持多线程的编程语言中应用很广,但是他也有可能造成死锁的情况。例如,有一个线程t1,先等待信号量s1,然后等待信号量s2,而线程t2会先等待信号量s2,然后再等待信号量s1,这样就会发生死锁,导致t1等待s2,但是t2在等待s1。

Python并行编程(五):线程同步之信号量的更多相关文章

  1. Python并发编程-进程 线程 同步锁 线程死锁和递归锁

    进程是最小的资源单位,线程是最小的执行单位 一.进程 进程:就是一个程序在一个数据集上的一次动态执行过程. 进程由三部分组成: 1.程序:我们编写的程序用来描述进程要完成哪些功能以及如何完成 2.数据 ...

  2. [b0032] python 归纳 (十七)_线程同步_信号量Semaphore

    代码: # -*- coding: utf-8 -*- """ 多线程并发同步 ,使用信号量threading.Semaphore 逻辑: 多个线程,对同一个共享变量 , ...

  3. python网络编程基础(线程与进程、并行与并发、同步与异步、阻塞与非阻塞、CPU密集型与IO密集型)

    python网络编程基础(线程与进程.并行与并发.同步与异步.阻塞与非阻塞.CPU密集型与IO密集型) 目录 线程与进程 并行与并发 同步与异步 阻塞与非阻塞 CPU密集型与IO密集型 线程与进程 进 ...

  4. .NET面试题解析(07)-多线程编程与线程同步

      系列文章目录地址: .NET面试题解析(00)-开篇来谈谈面试 & 系列文章索引 关于线程的知识点其实是很多的,比如多线程编程.线程上下文.异步编程.线程同步构造.GUI的跨线程访问等等, ...

  5. .NET面试题解析(07)-多线程编程与线程同步 (转)

    http://www.cnblogs.com/anding/p/5301754.html 系列文章目录地址: .NET面试题解析(00)-开篇来谈谈面试 & 系列文章索引 关于线程的知识点其实 ...

  6. python并发编程之线程/协程

    python并发编程之线程/协程 part 4: 异步阻塞例子与生产者消费者模型 同步阻塞 调用函数必须等待结果\cpu没工作input sleep recv accept connect get 同 ...

  7. 《转载》Python并发编程之线程池/进程池--concurrent.futures模块

    本文转载自Python并发编程之线程池/进程池--concurrent.futures模块 一.关于concurrent.futures模块 Python标准库为我们提供了threading和mult ...

  8. Python并行编程(三):线程同步之Lock

    1.基础概念 当两个或以上对共享内存操作的并发线程中,如果有一个改变数据,又没有同步机制的条件下,就会产生竞争条件,可能会导致执行无效代码.bug等异常行为. 竞争条件最简单的解决方法是使用锁.锁的操 ...

  9. Python并行编程(二):基于线程的并行

    1.介绍 软件应用中使用最广泛的并行编程范例是多线程.通常一个应用有一个进程,分成多个独立的线程,并行运行.互相配合,执行不同类型的任务. 线程是独立的处理流程,可以和系统的其他线程并行或并发地执行. ...

随机推荐

  1. Mysql定时备份数据脚本

    项目集群搭建完成,数据库虽有做主从同步,但考虑到数据安全性,为了满足这个需求那么要每天对数据备份处理, 但每天手动进行备份处理太过于被动,而且白天用户访问,会有数据变化以及在备份时会影响服务器正常运行 ...

  2. spring 注解@Resource @Autowired区别

    1.@Autowired寻找类的时候默认是ByType,也就是通过类的类型来寻找类.不过,也可以通过借助@Qualifier("name")来指定寻找的类名 @Autowired ...

  3. RIP动态路由的配置

    RIP其实相对比会比静态路由会简单的多,只需要使用rip命令添加邻居的网络号即可. 命令: Router(config)#ip route rip Router(config-router)#netw ...

  4. 跟着百度学PHP[9]-session会话

    参考:http://www.w3school.com.cn/php/php_sessions.asp session变量用于存储有关用户的会话的信息,或更改用户会话的设置,session变量保存的信息 ...

  5. iframe中子父窗口互调的js方法

    转载自:http://www.cnblogs.com/chinafine/archive/2011/09/15/2177746.html 一.父窗口调用iframe子窗口方法 1.HTML语法:< ...

  6. RP2837 IN1-IN2 对应关系 2路DI

    RP2837 IN1-IN2 对应关系: IN1   ARM-IO2   PA16 IN2   ARM-IO6   PA4 root@sama5d3-linux:~ echo 16  > /sy ...

  7. STM32F1_常见外设资源汇总

    前言 STM32F1系列芯片算是在STM32中最早的一系列,在实际生活中应用的比较广泛.因此,汇总一下STM32F1系列芯片常见片内资源,每一篇文章把重点提出来讲解,并提供软件源代码工程. 汇总常见资 ...

  8. 网页抓取信息(php正則表達式、php操作excel)

    1.问题描写叙述 实现对固定网页上自己须要的信息抓取,以表格形式存储. 我是拿wustoj上的一个排行榜来练习的,地址:wustoj 2.思路 网页自己就简单学习了一下php,刚好用它来做点事情吧,我 ...

  9. jquery-alert对话框

    IE的alert没有标题,如果是做企业系统的话,弹出来的的感觉不是很好,所以自己找了一下国外有没有做好的,经过1个小时的奋斗,找到一个不错的,自己重写整理了一下 下载地址如下:http://downl ...

  10. resize2fs命令出现这个错误“resize2fs: Operation not permitted While trying to add group #6656” 有数据的会丢数据

    1. resize2fs命令出现这个错误“resize2fs: Operation not permitted While trying to add group #6656”,并且在/var/log ...