threading.Condition.wait(timeout) 忽略 threading.Condition.notify()

Question

我有一个应用程序，它使用了两个线程。我想通过等待一个条件变量 exitCondition 来关闭这两个线程。我使用的是 Python 3.3，这个版本和 Python 2.7 不一样，threading.Condition.wait() 在条件被通知时会返回 True，而在超时的情况下则返回 False。

#!/usr/bin/python
import threading
from time import sleep

exitCondition = threading.Condition()

def inputActivity():
    while True:
        exitCondition.acquire()
        exitConditionReached = exitCondition.wait(.1) #<-critical
        print(exitConditionReached)
        exitCondition.release()
        if exitConditionReached: #exitCondition reached -> shutdown
            return
        else: #exitCondition not reached -> do work
            sleep(.1)

inThread = threading.Thread(target = inputActivity)
inThread.start()

sleep(.2) #<-critical

exitCondition.acquire()
exitCondition.notify()
print("exitCondition notified")
exitCondition.release()

inThread.join()

在第10行和第21行有两行带有 #<-critical 注释的代码。如果 sleep 的时间不一致（比如 .25 和 .1），程序会终止。如果 sleep 的时间一致（比如 .2 和 .1），那么 inThread 会无限运行，永远打印 false。我觉得这像是一个竞争条件，显然如果 notify 和 wait 同时被调用，通知就不会被识别。我原以为 exitCondition.acquire() 和 exitCondition.release() 是用来防止这种情况的。我的问题是，为什么这个条件变量不是线程安全的，我该怎么解决。理想情况下，我希望能写 wait(0)，并确保不会错过任何通知。

Answer 1

如果在工作线程正在执行任务的时候（比如说在调用 sleep(.1) 的时候，或者在其他任何地方，而不是在 .wait 调用的时候），你调用了 exitCondition.notify，那么你描述的行为正是我所预期的。只有在 wait 期间发生通知时，wait 调用才会返回 True。

在我看来，这种情况更适合使用 threading.Event 而不是 threading.Condition：把 threading.Condition 替换成 threading.Event，把 notify 调用替换成 set 调用，并且在两个线程中都去掉 acquire 和 release 的调用。

也就是说，代码应该像这样：

#!/usr/bin/python
import threading
from time import sleep

exitCondition = threading.Event()

def inputActivity():
    while True:
        exitConditionReached = exitCondition.wait(.1) #<-critical
        print(exitConditionReached)
        if exitConditionReached: #exitCondition reached -> shutdown
            return
        else: #exitCondition not reached -> do work
            sleep(.1)

inThread = threading.Thread(target = inputActivity)
inThread.start()

sleep(.2) #<-critical

exitCondition.set()
print("exitCondition set")

inThread.join()

当你做到这一点后，你就不需要第一个 .wait 了：你可以用直接的 is_set 调用来检查退出条件是否已经设置：

#!/usr/bin/python
import threading
from time import sleep

exitCondition = threading.Event()

def inputActivity():
    while True:
        if exitCondition.is_set(): #exitCondition reached -> shutdown
            return
        else: #exitCondition not reached -> do work
            sleep(.1)

inThread = threading.Thread(target = inputActivity)
inThread.start()

sleep(.2) #<-critical

exitCondition.set()
print("exitCondition set")

inThread.join()