我們將使用Python線程來解決Python中的生產者—消費者問題。這個問題完全不像他們在學校中說的那么難。

如果你對生產者—消費者問題有了解，看這篇博客會更有意義。

為什么要關心生產者—消費者問題：

當我們在使用線程時，你可以學習以下的線程概念：

我假設你已經有這些基本概念：線程、競態條件，以及如何解決靜態條件（例如使用lock)。否則的話，你建議你去看我上一篇文章basics of Threads。

引用維基百科：

生產者的工作是產生一塊數據，放到buffer中，如此循環。與此同時，消費者在消耗這些數據（例如從buffer中把它們移除），每次一塊。

這里的關鍵詞是“同時”。所以生產者和消費者是并發運行的，我們需要對生產者和消費者做線程分離。
 

from threading import Thread class ProducerThread(Thread):  def run(self):    pass class ConsumerThread(Thread):  def run(self):    pass

再次引用維基百科：

這個為描述了兩個共享固定大小緩沖隊列的進程，即生產者和消費者。

假設我們有一個全局變量，可以被生產者和消費者線程修改。生產者產生數據并把它加入到隊列。消費者消耗這些數據（例如把它移出）。

queue = []

在剛開始，我們不會設置固定大小的條件，而在實際運行時加入（指下述例子）。

一開始帶bug的程序：

from threading import Thread, Lockimport timeimport random queue = []lock = Lock() class ProducerThread(Thread):  def run(self):    nums = range(5) #Will create the list [0, 1, 2, 3, 4]    global queue    while True:      num = random.choice(nums) #Selects a random number from list [0, 1, 2, 3, 4]      lock.acquire()      queue.append(num)      print "Produced", num      lock.release()      time.sleep(random.random()) class ConsumerThread(Thread):  def run(self):    global queue    while True:      lock.acquire()      if not queue:        print "Nothing in queue, but consumer will try to consume"      num = queue.pop(0)      print "Consumed", num      lock.release()      time.sleep(random.random()) ProducerThread().start()ConsumerThread().start()

運行幾次并留意一下結果。如果程序在IndexError異常后并沒有自動結束，用Ctrl+Z結束運行。

樣例輸出：
 

Produced 3Consumed 3Produced 4Consumed 4Produced 1Consumed 1Nothing in queue, but consumer will try to consumeException in thread Thread-2:Traceback (most recent call last): File "/usr/lib/python2.7/threading.py", line 551, in __bootstrap_inner  self.run() File "producer_consumer.py", line 31, in run  num = queue.pop(0)IndexError: pop from empty list