深入理解Python Condition条件变量（多线程同步与通信的利器）

Condition的核心方法

• acquire() / release()：获取和释放内部锁（通常配合with语句使用）
• wait(timeout=None)：释放锁并阻塞当前线程，直到被其他线程唤醒
• notify(n=1)：唤醒一个等待中的线程（默认唤醒1个）
• notify_all()：唤醒所有等待中的线程

基础使用示例：生产者-消费者模型

下面是一个经典的生产者-消费者问题的实现，展示了如何使用Condition进行多线程同步：

import threadingimport timeimport random# 共享资源buffer = []MAX_BUFFER_SIZE = 5condition = threading.Condition()def producer():    while True:        item = random.randint(1, 100)        with condition:            while len(buffer) >= MAX_BUFFER_SIZE:                print("缓冲区已满，生产者等待...")                condition.wait()  # 等待消费者消费                        buffer.append(item)            print(f"生产者生产了 {item}，当前缓冲区: {buffer}")            condition.notify_all()  # 通知消费者                time.sleep(random.uniform(0.5, 1.5))def consumer():    while True:        with condition:            while len(buffer) == 0:                print("缓冲区为空，消费者等待...")                condition.wait()  # 等待生产者生产                        item = buffer.pop(0)            print(f"消费者消费了 {item}，当前缓冲区: {buffer}")            condition.notify_all()  # 通知生产者                time.sleep(random.uniform(0.5, 2.0))# 启动线程producer_thread = threading.Thread(target=producer, daemon=True)consumer_thread = threading.Thread(target=consumer, daemon=True)producer_thread.start()consumer_thread.start()# 主线程等待一段时间后退出time.sleep(10)print("程序结束")

关键注意事项

1. 必须在持有锁的情况下调用wait/notify：Condition的所有方法都要求调用线程已经获取了内部锁，否则会抛出异常。
2. 使用while而非if检查条件：由于存在“虚假唤醒”（spurious wakeup）的可能性，应该始终在while循环中检查条件是否真正满足。
3. 合理选择notify还是notify_all：如果只有一个线程需要被唤醒，使用notify；如果有多个线程可能满足条件，使用notify_all更安全。

为什么需要Condition？

相比简单的Lock或Semaphore，Condition提供了更高级的线程通信能力。它不仅能够控制对共享资源的访问，还能让线程根据特定条件进行等待和唤醒，从而避免忙等待（busy-waiting），提高程序效率。

总结

通过本教程，你应该已经掌握了Python Condition条件变量的基本概念、核心方法和实际应用场景。Condition是实现复杂多线程同步逻辑的强大工具，尤其适用于生产者-消费者、读者-写者等经典并发模式。记住关键原则：始终在锁保护下操作，使用while循环检查条件，并合理使用notify/notify_all进行Python线程通信。

希望这篇Condition使用教程能帮助你更好地理解和应用Python中的条件变量！