线程中的生产者和消费者模式

多线程环境下，我们经常需要多个线程的并发和协作。这个时候，就需要了解一个重要的多线程并发协作模型“生产者/消费者模式”。

什么是生产者？

生产者指的是负责生产数据的模块（这里模块可能是：方法、对象、线程、进程）。

什么是消费者？

消费者指的是负责处理数据的模块（这里模块可能是：方法、对象、线程、进程）

什么是缓冲区？

消费者不能直接使用生产者的数据，它们之间有个“缓冲区”。生产者将生产好的数据放入“缓冲区”，消费者从“缓冲区”拿要处理的数据。

缓冲区是实现并发的核心，缓冲区的设置有3个好处：

1.实现线程的并发协作

有了缓冲区以后，生产者线程只需要往缓冲区里面放置数据，而不需要管消费者消费的情况；同样，消费者只需要从缓冲区拿数据处理即可，也不需要管生产者生产的情况。 这样，就从逻辑上实现了“生产者线程”和“消费者线程”的分离。

1.解耦了生产者和消费者

生产者不需要和消费者直接打交道

1.解决忙闲不均，提高效率

生产者生产数据慢时，缓冲区仍有数据，不影响消费者消费；消费者处理数据慢时，生产者仍然可以继续往缓冲区里面放置数据

缓冲区和queue对象

从一个线程向另一个线程发送数据最安全的方式可能就是使用 queue 库中的队列了。创建一个被多个线程共享的 Queue 对象，这些线程通过使用 put() 和 get()操作来向队列中添加或者删除元素。Queue 对象已经包含了必要的锁，所以你可以通过它在多个线程间多安全地共享数据。

【示例】生产者消费者模式典型代码

from queue import Queue
from threading import Thread
from time import sleep
def producer():
    num = 1
    while True:
        if num <= 5:
            print(f'大馒头{num}号,生产完毕')
            queue.put(f'大馒头:{num}')
            num += 1
        else:
            print('馒头框满了，快来消费！')
        sleep(1)
def consumer():
    while True:
        print(f'获取馒头:{queue.get()}')
        sleep(1)
if __name__ == '__main__':
    #创建缓冲区对象
    queue = Queue()
    t1 = Thread(target=producer)
    t2 = Thread(target=consumer)
    t1.start()
    t2.start()