Python threading.Event 事件对象

说明

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在 Python 的 threading 模块中，Event（事件对象）是一种用于线程间通信的简单机制。Python threading 模块中的 Event 对象是一种简单的线程同步机制，用于在线程之间传递信号。它可以被视为一个简单的开关，可以被设置（开）或清除（关）。

原理

threading.Event 是一个用于线程同步的简单机制。它提供了一种线程间的通信方式，通过一个内部标志来管理线程的执行状态。事件对象可以用来控制某个条件的发生，使得多个线程可以等待该条件的满足。

Event 内部维护了一个标志位，初始时通常为 False 。线程可以通过 wait 方法等待事件的发生（即标志位被设置为 True）。其他线程可以通过 set 方法将标志位设置为 True ，以通知等待的线程；通过 clear 方法将标志位重置为 False 。

事件对象

构造方法：

event = threading.Event()

常用方法：

set(): 设置内部标志为 True，并唤醒所有等待的线程。
clear(): 将内部标志重置为 False。
wait(timeout=None): 阻塞线程直到内部标志为 True 或超时。返回 True 表示标志为 True，返回 False 表示超时。
is_set(): 判断内部标志是否为 True。

使用场景

线程间的启动/停止信号：一个线程可以等待另一个线程发出开始或停止的信号。
任务完成通知：一个线程完成一项任务后，通过设置事件通知其他相关线程。
线程间的信号传递：通知其他线程某个条件已满足
同步启动：等待所有线程准备就绪后同时开始
定期检查：在循环中使用带超时的 wait 进行周期性检查
资源就绪通知：等待某个资源准备完毕

示例

简单示例：

import threading
import time

# 创建一个事件对象
event = threading.Event()


def worker():
    print("线程等待事件...")
    event.wait()  # 等待事件设置
    print("事件已设置，线程继续执行")


def setter():
    time.sleep(2)
    print("设置事件...")
    event.set()  # 设置事件


thread1 = threading.Thread(target=worker)
thread2 = threading.Thread(target=setter)

thread1.start()
thread2.start()

thread1.join()
thread2.join()

另外：

import threading
import time

# 创建一个事件对象
event = threading.Event()


def initializer():
    print("初始化操作...")
    time.sleep(3)  # 模拟初始化操作
    print("初始化完成，设置事件")
    event.set()  # 设置事件，通知其他线程


def dependent_task(n):
    print(f"线程 {n} 等待初始化完成...")
    event.wait()  # 等待事件
    print(f"线程 {n} 开始执行任务")


# 创建并启动初始化线程
init_thread = threading.Thread(target=initializer)
init_thread.start()

# 创建并启动依赖线程
threads = []
for i in range(5):
    t = threading.Thread(target=dependent_task, args=(i,))
    threads.append(t)
    t.start()

init_thread.join()
for t in threads:
    t.join()

再有：

import threading
import time

event = threading.Event()


def worker():
    print("工人等待开始信号")
    event.wait()
    print("工人开始工作")


thread = threading.Thread(target=worker)
thread.start()

time.sleep(3)
event.set()  # 发送开始信号

thread.join()

案例

假设我们有一个数据处理程序，一个线程负责生成数据，另一个线程负责处理数据。当数据生成完成后，通过事件通知处理线程开始工作。

import threading
import time
import random

event = threading.Event()
data = []


def data_generator():
    global data
    print("数据生成器开始生成数据")
    for _ in range(5):
        time.sleep(random.randint(1, 2))
        data.append(random.randint(1, 100))
    print("数据生成完成，通知处理线程")
    event.set()


def data_processor():
    print("数据处理器等待数据")
    event.wait()
    print("开始处理数据:", data)


thread1 = threading.Thread(target=data_generator)
thread2 = threading.Thread(target=data_processor)

thread1.start()
thread2.start()

thread1.join()
thread2.join()

在上述案例中，通过 Event 实现了数据生成和处理线程之间的协调和通信。

import threading
import time

# 创建一个事件对象
event = threading.Event()


def initializer():
    print("初始化操作...")
    time.sleep(3)  # 模拟初始化操作
    print("初始化完成，设置事件")
    event.set()  # 设置事件，通知其他线程


def dependent_task(n):
    print(f"线程 {n} 等待初始化完成...")
    event.wait()  # 等待事件
    print(f"线程 {n} 开始执行任务")


# 创建并启动初始化线程
init_thread = threading.Thread(target=initializer)
init_thread.start()

# 创建并启动依赖线程
threads = []
for i in range(5):
    t = threading.Thread(target=dependent_task, args=(i,))
    threads.append(t)
    t.start()

init_thread.join()
for t in threads:
    t.join()

在这个案例中，一个线程进行初始化操作，其他线程等待初始化完成后开始执行各自的任务。通过事件对象，确保线程按顺序启动。

综合案例

模拟一个视频下载和视频播放的场景：

import threading
import time

event = threading.Event()


def download_video():
    print("开始下载视频")
    time.sleep(5)  # 模拟下载耗时
    print("视频下载完成，通知播放")
    event.set()


def play_video():
    print("等待视频下载")
    event.wait()
    print("开始播放视频")


# 创建并启动下载线程
download_thread = threading.Thread(target=download_video)
download_thread.start()

# 创建并启动播放线程
play_thread = threading.Thread(target=play_video)
play_thread.start()

download_thread.join()
play_thread.join()

在这个案例中，download_video 函数模拟视频下载的过程，完成后通过设置事件通知 play_video 函数可以开始播放视频。play_video 函数则等待下载完成的通知，然后进行播放。

这可以类比到实际的视频应用中，通过事件来协调下载和播放两个不同的操作，确保播放在下载完成后进行。

参考

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/threading.html#event-objects

< Semaphore 信号量对象 Python 模块 threading 基于线程的并行 Timer 定时器对象 >

更新时间：2024-06-30 18:00:13 标签：python threading 线程事件对象