Python 如何在两个不同线程(Class A, Class B)中共享串口

Question

我有一个Python程序，它在使用一个串口（这是一个独特的资源），这个串口是通过一个叫A的类来管理的。程序里有两个不同的线程，分别是用B和C这两个类创建的，它们一直在通过已经创建的对象来使用这个串口资源。

import threading

Class A(threading.Thread):
    #Zigbee serial port handler
    def __init__(self,dev):
        #something here that initialize serial port
    def run():
        while True:
            #listening serial interface
    def pack(self):
        #something
    def checksum(self):
        #something
    def write(self):
        #something

Class B(threading.Thread):
    def __init__(self,SerialPortHandler):
        self.serialporthandler=SerialPortHandler
    def run(self)
        while True:
            #something that uses self.serialporthandler

Class C(threading.Thread):
    def __init__(self,SerialPortHandler):
        self.serialporthandler=SerialPortHandler
    def run(self)
        while True:
            #something that uses self.serialporthandler

def main():
    a=A('/dev/ttyUSB1')
    b=B(a)
    b.start()
    c=C(a)
    c.start()

if __name__=='main':
    while True:
        main()

问题是这两个线程同时想要访问这个串口资源。我可以使用多个A类的实例，并在关键部分加上Lock.acquire()和Lock.release()来控制访问。

有没有人能告诉我正确的做法是什么？

谢谢大家！

Answer 1

给 class A 添加一个 threading.Lock()，并在使用的时候先获取这个锁：

def __init__(self,dev):
    self.lock = threading.Lock()

def read(self):
    self.lock.acquire()
    data = ? #whatever you need to do here to read
    self.lock.release()
    return data

def write(self, data):
    self.lock.acquire()
    #whatever you need to do to write
    self.lock.release()

Answer 2

虽然你可以通过适当的锁来共享串口，但我不推荐这样做。我写过几个用Python进行串口通信的多线程应用，经验告诉我，下面的方法更好：

• 让一个类在一个线程中管理实际的串口通信，可以使用一个或两个Queue对象：
  • 从串口读取的数据放入队列中
  • 要发送到串口的命令放入队列中，然后“串口线程”会发送这些命令
• 其他线程通过放入和取出队列中的内容来实现逻辑

使用Queue对象会大大简化你的代码，并让它更稳定。

这种方法为你的设计打开了很多可能性。例如，你可以在串口线程管理器中注册事件（回调），当发生有趣的事件时，它会以同步的方式调用这些事件等等。