Day 38 Semaphore ,Event ,队列

什么是信号量（multiprocess.Semaphore）

互斥锁同时只允许一个线程更改数据，而信号量semaphore是同时允许一定数量的线程更改数据.

假设商场里有4个迷你唱吧 ，所以通过同时可以进去4个人，如果来了五个人就要在外面等等，等到有人出来才能再进去玩.

实现：

信号量同步基于内部计数器，每次用一次acquire（），计数器减1，每次调用一次release（），计数器加1 ，当计数器为0 时，acquire（）调用被阻塞，，信号量和进程池的概念很像，但是也要区分开，信号量设计到加锁的概念.

一套资源 同一时间 只能被n个人访问

from multiprocessing import Process,Semaphore
import time,random
def ktv(i,sem):
    sem.acquire() #获取钥匙
    print('%s 走进ktv'%i)
    time.sleep(random.randint(1,5))
    print('%s 走出ktv'%i)
    sem.release() #释放钥匙.
if __name__ == '__main__':
    sem = Semaphore(2)  #ktv 里只有2个位置，限定进程的访问量。
    for i in range (6): #六个人来访问
        p =Process(target=ktv, args=(i,sem)) #实例化一个子进程.
        p.start()#

结果 ：同时允许两个人进入。

0 走进ktv
2 走进ktv
0 走出ktv
1 走进ktv
1 走出ktv
4 走进ktv
4 走出ktv
3 走进ktv
2 走出ktv
5 走进ktv
3 走出ktv
5 走出ktv

sem =Semaphore(4)
sem.acquire()
print("第一把钥匙 ")
sem.acquire()
print("第二把钥匙 ")
sem.acquire()
print("第三把钥匙 ")
sem.acquire()
print("第四把钥匙 ")
sem.acquire()
print("第五把钥匙 ")

结果 （只能获取到四把钥匙.）

第一把钥匙 
第二把钥匙 
第三把钥匙 
第四把钥匙 

事件 --multiprocess.Event

Python 线程 的事件用于主线程控制其他线程的执行，事件的主要提供了三个方法set ，wait ，clear。

事件处理的机制，全局定义了一个 ‘Flag’ ，如果flag的值为false，那么程序执行event.wait方法时就会阻塞，如果 flag 值为True，那么

event.wait 方法时不在阻塞

clear： 将flag 设置为False

set ：将 flag 设置为True

通过一个信号 来控制多个进程 同时执行或者阻塞 

from multiprocessing import Event 

一个信号可以使所有的进程接触阻塞

一个世界被创建之后，默认是阻塞状态  

from multiprocessing import Event
e =Event() #创建一个世界
print(e.is_set())#查看一个事件的状态，默认是阻塞状态。 #结果为False
e.set() #将这个事件状态改为True
print(e.is_set())#结果为True
e.wait()#是根据e.is_set()的值来决定是否阻塞的.
print(123435) #打印出来 结果为123435
e.clear() #将这个事件的状态改为False
print(e.is_set())#False
e.wait()#等待事件的信号被变成 True
print('*'*10)

set 和clear 

分别用来修改一个事件的状态True或者False

is_set 是用来查看事件的状态 

wait是依据事件的状态来决定自己是否在wait处阻塞

　　#False阻塞  ， True 不阻塞.

# 红绿灯事件
import time
import random
from multiprocessing import Event,Process
def cars(e,i):
    if not e.is_set():
        print('car%i在等待'%i)
        e.wait()    # 阻塞 直到得到一个 事件状态变成 True 的信号
    print('33[0;32;40mcar%i通过33[0m' % i)

def light(e):
    while True:
        if e.is_set():
            e.clear()
            print('33[31m红灯亮了33[0m')
        else:
            e.set()
            print('33[32m绿灯亮了33[0m')
        time.sleep(2)

if __name__ == '__main__':
    e = Event()# 创建事件对象
    traffic = Process(target=light,args=(e,))  #创建traffice 子进程 
    traffic.start()#启动子进程
    for i in range(20):
        car = Process(target=cars, args=(e,i))#创建一个car的子进程
        car.start()
        time.sleep(random.random())

队列和管道

import time
import random
from multiprocessing import Process,Queue
def consumer(q,name):
    while True:
        food = q.get()
        if food is None:
            print('%s获取到了一个空'%name)
            break
        print('33[31m%s消费了%s33[0m' % (name,food))
        time.sleep(random.randint(1,3))

def producer(name,food,q):
    for i in range(4):
        time.sleep(random.randint(1,3)) 
        f = '%s生产了%s%s'%(name,food,i)
        print(f)
        q.put(f)

if __name__  == '__main__':
    q = Queue(20)
    p1 = Process(target=producer,args=('Egon','包子',q))
    p2 = Process(target=producer, args=('wusir','泔水', q))
    c1 = Process(target=consumer, args=(q,'alex'))
    c2 = Process(target=consumer, args=(q,'jinboss'))
    p1.start()
    p2.start()
    c1.start()
    c2.start()
    p1.join()
    p2.join()
    q.put(None)
    q.put(None)

import time
import random
from multiprocessing import Process,JoinableQueue
def consumer(q,name):
    while True:
        food = q.get()
        print('33[31m%s消费了%s33[0m' % (name,food))
        time.sleep(random.randint(1,3))
        q.task_done()     # count - 1

def producer(name,food,q):
    for i in range(4):
        time.sleep(random.randint(1,3))
        f = '%s生产了%s%s'%(name,food,i)
        print(f)
        q.put(f)
    q.join()    # 阻塞  直到一个队列中的所有数据 全部被处理完毕

if __name__  == '__main__':
    q = JoinableQueue(20)
    p1 = Process(target=producer,args=('Egon','包子',q))
    p2 = Process(target=producer, args=('wusir','泔水', q))
    c1 = Process(target=consumer, args=(q,'alex'))
    c2 = Process(target=consumer, args=(q,'jinboss'))
    p1.start()
    p2.start()
    c1.daemon = True   # 设置为守护进程 主进程中的代码执行完毕之后,子进程自动结束
    c2.daemon = True
    c1.start()
    c2.start()
    p1.join()
    p2.join()      # 感知一个进程的结束

#  在消费者这一端:
    # 每次获取一个数据
    # 处理一个数据
    # 发送一个记号 : 标志一个数据被处理成功

# 在生产者这一端:
    # 每一次生产一个数据,
    # 且每一次生产的数据都放在队列中
    # 在队列中刻上一个记号
    # 当生产者全部生产完毕之后,
    # join信号 : 已经停止生产数据了
                # 且要等待之前被刻上的记号都被消费完
                # 当数据都被处理完时,join阻塞结束

# consumer 中把所有的任务消耗完
# producer 端 的 join感知到,停止阻塞
# 所有的producer进程结束
# 主进程中的p.join结束
# 主进程中代码结束
# 守护进程(消费者的进程)结束