【python】生成器案例之基于0库存的生产者消费者模型

【摘要】上一篇博文介绍了传统的生产者消费者模型，共有三个元素要素（生产者、消费者、缓冲区）。传统的生产者-消费者模型是一个线程写消息，一个线程取消息，通过锁机制控制队列和等待，但一不小心就可能死锁。
这篇博文介绍的基于0库存的生产者消费者模型，是没有缓冲区这个要素，改用协程(yield)，生产者生产好后，直接通过yield跳转到消费者开始执行，待消费者执行完毕后，切换回生产者继续生产，效率极高。

代码如下：

import  time

def Consumer(name):
    """消费者"""

    want_buy = input("请输入购买物品:")
    print("[%s]需要购买%s" %(name, want_buy))
    while True:
        # 将yield后面的need_produce发送给生产者, 生产者获取生产的信息
        goodsname = yield want_buy
        print("[%s]购买%s成功" %(name, goodsname))

def Prodcder(name):
    """生产者"""
    # []生成一个列表， 列表里面是3个生成器(Consumer)
    # ()生成一个生成器， 生成器里面是3个生成器(Consumer)
    consumers = (Consumer("消费者%s" %(i+1)) for i in range(3))
    for consumer in consumers:
        # next方法的返回值就是Consumer里面yield后面跟的值;
        need_produce = next(consumer)
        print("工程师[%s]正在生产%s" %(name, need_produce))
        time.sleep(1)
        print("工程师[%s]生产%s成功" % (name, need_produce))
        # 将生产好的数据发送给消费者
        consumer.send(need_produce)

def main():
    Prodcder("potizo")

main()

执行效果：

代码执行流程：

• Producer(“potizo”)
  调用Producer这个函数，进入函数体

• consumers = (Consumer(“消费者%s” %(i+1)) for i in range(3))
  得到一个名为consumers的生成器，这个生成器中包含三个生成器

• for consumer in consumers
  通过for循环迭代生成器，依次得到这个三个生成器

• need_produce = next(consumer)
  每得到一个生成器，就用next方法调用这个生成器，进入生成器consumer代码中执行

• want_buy = input(“请输入购买物品:”)
  用want_buy变量接收用户输入的内容
  print("[%s]需要购买%s" %(name, want_buy))并打印

• goodsname = yield want_buy
  再继续执行时，遇到yield关键字。这个生成器中的代码停止执行，并将yield关键字后面的内容返回给next调用生成器那一行代码
  need_produce = next(consumer) 用need_produce变量接收返回来的值

• print(“工程师[%s]正在生产%s” %(name, need_produce))
  time.sleep(1)
  print(“工程师[%s]生产%s成功” % (name, need_produce))
  打印上述内容

• consumer.send(need_produce)
  生产好后，将内容通过send方法传入consumer这个生成器，执行consumer生成器中的代码。由于是用send方法，所以将变量need_produce传给生成器中上一个yield之前的变量goodsname，并继续执行后续代码，直至遇到yield关键字。