【python】生成器案例之基於0庫存的生產者消費者模型

【摘要】上一篇博文介紹了傳統的生產者消費者模型，共有三個元素要素（生產者、消費者、緩衝區）。傳統的生產者-消費者模型是一個線程寫消息，一個線程取消息，通過鎖機制控制隊列和等待，但一不小心就可能死鎖。
這篇博文介紹的基於0庫存的生產者消費者模型，是沒有緩衝區這個要素，改用協程(yield)，生產者生產好後，直接通過yield跳轉到消費者開始執行，待消費者執行完畢後，切換回生產者繼續生產，效率極高。

代碼如下：

import  time

def Consumer(name):
    """消費者"""

    want_buy = input("請輸入購買物品:")
    print("[%s]需要購買%s" %(name, want_buy))
    while True:
        # 將yield後面的need_produce發送給生產者, 生產者獲取生產的信息
        goodsname = yield want_buy
        print("[%s]購買%s成功" %(name, goodsname))

def Prodcder(name):
    """生產者"""
    # []生成一個列表， 列表裏面是3個生成器(Consumer)
    # ()生成一個生成器， 生成器裏面是3個生成器(Consumer)
    consumers = (Consumer("消費者%s" %(i+1)) for i in range(3))
    for consumer in consumers:
        # next方法的返回值就是Consumer裏面yield後面跟的值;
        need_produce = next(consumer)
        print("工程師[%s]正在生產%s" %(name, need_produce))
        time.sleep(1)
        print("工程師[%s]生產%s成功" % (name, need_produce))
        # 將生產好的數據發送給消費者
        consumer.send(need_produce)

def main():
    Prodcder("potizo")

main()

執行效果：

代碼執行流程：

• Producer(“potizo”)
  調用Producer這個函數，進入函數體

• consumers = (Consumer(“消費者%s” %(i+1)) for i in range(3))
  得到一個名爲consumers的生成器，這個生成器中包含三個生成器

• for consumer in consumers
  通過for循環迭代生成器，依次得到這個三個生成器

• need_produce = next(consumer)
  每得到一個生成器，就用next方法調用這個生成器，進入生成器consumer代碼中執行

• want_buy = input(“請輸入購買物品:”)
  用want_buy變量接收用戶輸入的內容
  print("[%s]需要購買%s" %(name, want_buy))並打印

• goodsname = yield want_buy
  再繼續執行時，遇到yield關鍵字。這個生成器中的代碼停止執行，並將yield關鍵字後面的內容返回給next調用生成器那一行代碼
  need_produce = next(consumer) 用need_produce變量接收返回來的值

• print(“工程師[%s]正在生產%s” %(name, need_produce))
  time.sleep(1)
  print(“工程師[%s]生產%s成功” % (name, need_produce))
  打印上述內容

• consumer.send(need_produce)
  生產好後，將內容通過send方法傳入consumer這個生成器，執行consumer生成器中的代碼。由於是用send方法，所以將變量need_produce傳給生成器中上一個yield之前的變量goodsname，並繼續執行後續代碼，直至遇到yield關鍵字。