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. Windows Phone 修改系统定义的资源颜色

    [问题的背景] 相信有些经验的WP研发同学都会遇到下面的问题: 系统控件以及WPToolkit中大量使用了PhoneAccentBrush这个画刷(这个画刷定义的是系统的强调色,即用户选择的主题颜色) ...

  2. a标签去掉下划线

    转载自:http://jingyan.baidu.com/article/a17d52853095838099c8f24e.html <a>是默认有下划线的.所以有时候为了美观,我们需要去 ...

  3. DRBD(Distributed Replicated Block Device) 分布式块设备复制 进行集群高可用方案

    DRBD是一个用软件实现的.无共享的.服务器之间镜像块设备内容的存储复制解决方案. 外文名 DRBD drbdadm 高级管理工具 drbdsetup 置装载进kernel的DRBD模块 drbdme ...

  4. js实现div的置底

    //-------------置底的div---------------------- <div class="mui-content lv-mrcd"  id=" ...

  5. JavaScript实现网页安全登录(转)

    现在很多商业网站的用户登录都是明码传输的,而一般用户又习惯于所有帐号使用相同的密码来保存,甚至很多人使用的密码和自己的银行帐号都一样哦!所 以嘛还是有一定的安全隐患的,YAHOO的免费邮箱登录使用了M ...

  6. 一个美国人对"智能制造"的思考!

    世界上制造业最强的国家仍然是美国!如今,国内工业4.0概念讨论日益喧嚣,中德合作如火如荼,但我们不能否认这个事实. “ 当下,美国似乎失去了世界第一制造大国的称号,而中国的企业也正面临产值下滑.利润下 ...

  7. android之SQLite数据库insert操作

    原型: long Android.database.sqlite.SQLiteDatabase.insert(String table, String nullColumnHack, ContentV ...

  8. i2c 异常之i2c1 prob 检测超时

    在没加atl 的fpga 时 i2c1上的tvp5150 vpss驱动加载没问题, 加了之后出现超时 I2C: timed out in wait_for_bb: I2C_IRQSTATUS=1000 ...

  9. linux基础教程---内容操作

    一.寻找文件里的指定内容 寻找文件里的指定内容,输出内容所在行的所有信息 grep    被搜索内容    文件路径名 >grep     var       passwd       //在 ...

  10. Mac CEF 支持mp3 mp4编译

    1.下载:https://bitbucket.org/chromiumembedded/cef/wiki/BranchesAndBuilding   差不多15G 2.编译:https://bitbu ...