并发编程中信号量机制示例

原创ゝ一世哀愁。 2024-09-21 13:33 50阅读 0赞

在并发编程中，信号量（Semaphore）是一种用于同步和控制对共享资源访问的机制。它由两个部分组成：信号量值（Signal Count）和许可数（Permission Count）。

下面是一个简单的Python示例，使用了内置的threading模块以及semaphore库来实现信号量机制：

```python
import threading
from semaphore import Semaphore

# 创建一个共享资源，这里假设是一个文件
shared_resource = 'file.txt'

# 初始化信号量，许可数为1，表示只有一个线程可以访问文件
semaphore = Semaphore(1)

def thread_function(name, sem):
    # 请求信号量，如果许可数大于0，则成功获得许可
    if sem.acquire():
        try:
            print(f'Thread {name} started...')

# 操作共享资源
            with open(shared_resource, 'r') as file:
                content = file.read()
                print(f'Content from Thread {name}: {content}')

# 释放信号量，允许其他线程请求许可
            sem.release()
        except Exception as e:
            print(f'Thread {name} encountered error: {e}')
    else:
        print(f'Thread {name} cannot acquire semaphore...')

# 创建多个线程，每个线程操作文件并共享资源
threads = []
for i in range(5):  # 创建5个线程
    thread_name = f'Thread-{i}'
    thread = threading.Thread(target=thread_function, args=(thread_name, semaphore))))
    threads.append(thread)
    thread.start()

# 等待所有线程完成
for thread in threads:
    thread.join()
```

在这个例子中，我们创建了5个并发执行的线程。每个线程通过信号量机制请求使用共享资源（文件）。当一个线程使用完资源后，它会释放信号量，让其他等待的线程有机会使用资源。