파이썬에서의 세마포어

몇 주 전에 Python 프로그래밍을 시작했고, 학습 목적으로 두 개의 간단한 스레드를 동기화하기 위해 세마포어를 사용해보려고 했습니다. 다음은 내가 작성한 코드입니다:

import threading
sem = threading.Semaphore()
def fun1():
    while True:
        sem.acquire()
        print(1)
        sem.release()
def fun2():
    while True:
        sem.acquire()
        print(2)
        sem.release()
t = threading.Thread(target = fun1)
t.start()
t2 = threading.Thread(target = fun2)
t2.start()

하지만 계속해서 1만 출력됩니다. 출력을 교차할 수 있는 방법이 있을까요?

답변 1

이것은 잘 작동하고, 단지 너무 빨리 출력되어서 보이기 힘듭니다. 두 함수에 모두 time.sleep()을 적용해보세요 (작은 시간으로) 해당 스레드를 그만큼 잠시 멈추게 해서 실제로 1과 2를 볼 수 있습니다.

예시 -

import threading
import time
sem = threading.Semaphore()
def fun1():
    while True:
        sem.acquire()
        print(1)
        sem.release()
        time.sleep(0.25)
def fun2():
    while True:
        sem.acquire()
        print(2)
        sem.release()
        time.sleep(0.25)
t = threading.Thread(target = fun1)
t.start()
t2 = threading.Thread(target = fun2)
t2.start()

답변 2

타이틀: 파이썬에서 세마포어 활용하기 – 세마포어에 대한 이해와 활용법
메타설명: 파이썬에서 세마포어를 적극 활용하는 방법을 알아보자. 세마포어란 무엇이며, 파이썬에서 어떻게 구현할 수 있는지 자세히 알아보자.
서두: 세마포어는 멀티스레드 환경에서의 동기화를 달성하는 운영체제 기법으로 널리 사용된다. 이번 글에서는 세마포어에 대해 이해하고, 파이썬에서의 활용법을 소개한다.
본문:
1. 세마포어의 개념
세마포어는 프로세스나 스레드 간에 공유된 자원에 대한 접근을 조절하는 동기화 기법이다. 세마포어는 특정 자원에 대한 접근 허용과 대기를 조절하는 역할을 한다. 세마포어는 정수로 표현되며, 일반적으로 0 이상의 값을 가지며, 해당 자원의 사용 여부를 나타내는데 사용된다.
2. 파이썬에서의 세마포어 구현 방법
파이썬에서는 `threading` 모듈을 통해 세마포어를 구현할 수 있다. `threading.Semaphore()` 함수를 사용하여 세마포어 객체를 생성할 수 있다. 예를 들어, 세마포어 객체를 생성하기 위해 `semaphore = threading.Semaphore()`와 같이 작성한다.
3. 세마포어 객체 활용하기
세마포어 객체는 `.acquire()`와 `.release()` 메서드를 통해 획득과 반환을 조절한다. `.acquire()` 메서드는 자원의 사용을 획득하며, 이미 사용 중인 경우에는 대기한다. `.release()` 메서드는 자원의 사용을 반환하며, 다른 스레드나 프로세스가 이를 획득할 수 있도록 한다.
4. 세마포어 활용 사례
세마포어의 대표적인 활용 사례는 임계 구역(Critical Section)에 대한 접근 제어이다. 임계 구역이란 동시에 여러 스레드나 프로세스가 접근하면 문제가 발생할 수 있는 영역을 말한다. 세마포어를 활용하여 임계 구역에 진입하는 스레드들을 제어함으로써 동기화와 안정성을 보장할 수 있다.
5. 세마포어의 성능 및 주의점
세마포어는 락(Lock)과 유사한 동기화 기법이지만, 락과의 차이점은 세마포어가 사용 가능한 자원의 개수를 표현한다는 점이다. 세마포어는 널리 사용되지만, 과도한 사용은 성능 저하를 초래할 수 있으므로 신중하게 활용해야 한다.
결론:
파이썬에서는 `threading` 모듈을 통해 세마포어를 구현할 수 있다. 세마포어는 멀티스레드 환경에서 동기화를 달성하기 위한 중요한 기법으로 사용된다. 이를 통해 임계 구역에 대한 접근을 통제하여 안정성과 동기화를 보장할 수 있다. 세마포어는 신중하게 사용해야 하며, 사용 방법과 성능에 대한 이해가 필요하다.