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asyncio中的锁与条件同步的示例代码

在异步编程中，asyncio 是 Python 中一个非常强大的库，它使得编写单线程并发代码变得简单。在 asyncio 中，锁（Lock）和条件同步（Condition）是两种常用的同步机制，用于确保异步任务之间的正确执行顺序。本文将提供一个示例代码，展示如何在 asyncio 中使用锁和条件同步。

使用锁（Lock）

锁（Lock）是 asyncio 中的一种同步原语，它用于确保同一时间只有一个协程可以访问共享资源。下面是一个简单的示例，展示如何使用锁来同步对共享资源的访问。

import asyncio



async def worker(lock, shared_resource):

    async with lock:

        # 访问共享资源

        print(f"Worker {asyncio.get_running_task().get_name()} is working on the shared resource.")

        await asyncio.sleep(1)

        shared_resource.value += 1



async def main():

    # 创建一个锁

    lock = asyncio.Lock()

    # 创建一个共享资源

    shared_resource = SharedResource(0)

    

    # 创建多个协程

    tasks = [asyncio.create_task(worker(lock, shared_resource)) for _ in range(5)]

    

    # 等待所有协程完成

    await asyncio.gather(*tasks)



    print(f"Final value of shared resource: {shared_resource.value}")



# 自定义共享资源类

class SharedResource:

    def __init__(self, value):

        self.value = value

        self.lock = asyncio.Lock()



# 运行主函数

asyncio.run(main())

在这个示例中，我们创建了一个名为 SharedResource 的自定义类，它包含一个共享资源和一个锁。协程 worker 使用锁来确保同一时间只有一个协程可以访问共享资源。通过运行 main 函数，我们可以看到，尽管有多个协程同时运行，但共享资源的值最终仍然是正确的。

使用条件同步（Condition）

条件同步（Condition）是 asyncio 中的另一种同步机制，它允许协程在某个条件成立之前等待，并在条件成立后继续执行。下面是一个示例，展示如何使用条件同步来控制协程的执行顺序。

import asyncio



class ConditionExample:

    def __init__(self):

        self.condition = asyncio.Condition()



    async def wait_for_condition(self):

        async with self.condition:

            await self.condition.wait()

            print("Condition is satisfied.")



    async def set_condition(self):

        async with self.condition:

            await asyncio.sleep(1)  # 模拟一些耗时操作

            self.condition.notify_all()



async def main():

    example = ConditionExample()

    

    # 创建多个协程，等待条件成立

    wait_tasks = [asyncio.create_task(example.wait_for_condition()) for _ in range(5)]

    

    # 等待一段时间后，设置条件

    await asyncio.sleep(2)

    await example.set_condition()

    

    # 等待所有等待条件的协程完成

    await asyncio.gather(*wait_tasks)



# 运行主函数

asyncio.run(main())

在这个示例中，我们创建了一个名为 ConditionExample 的类，它包含一个条件同步对象。协程 wait_for_condition 使用条件同步来等待条件成立，而协程 set_condition 在条件成立后通知所有等待的协程。通过运行 main 函数，我们可以看到，所有等待条件的协程都会在条件成立后继续执行。

总结

在 asyncio 中，锁和条件同步是两种重要的同步机制，它们可以帮助我们确保异步任务之间的正确执行顺序。本文通过示例代码展示了如何使用锁和条件同步，希望对您有所帮助。在实际应用中，您可以根据需要选择合适的同步机制来控制协程的执行顺序。