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En este ejercicio, vamos a simular varios hilos que intentan escribir en un archivo de registro simultáneamente. Utilizaremos un bloqueo (lock) para asegurar que solo un hilo pueda escribir en el archivo a la vez, evitando condiciones de carrera.
import threading
import time
import random
# Definimos el bloqueo global
lock = threading.Lock()
def escribir_en_registro(hilo_id):
with lock:
with open("registro.log", "a") as archivo:
tiempo = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
mensaje = f"{tiempo} - Hilo {hilo_id} escribiendo en el registro\n"
archivo.write(mensaje)
print(mensaje)
time.sleep(random.uniform(0.1, 0.5))
def crear_hilos(num_hilos):
hilos = []
for i in range(num_hilos):
hilo = threading.Thread(target=escribir_en_registro, args=(i,))
hilos.append(hilo)
hilo.start()
for hilo in hilos:
hilo.join()
if __name__ == "__main__":
crear_hilos(10)
Explicación
1. Importaciones y definición del bloqueo global
import threading import time import random lock = threading.Lock()
Importamos los módulos necesarios: threading para manejar los hilos, time para obtener la hora actual y random para generar pausas aleatorias. Definimos un bloqueo global lock que será usado para sincronizar el acceso al archivo de registro.
2. Función para escribir en el archivo de registro
def escribir_en_registro(hilo_id):
with lock:
with open("registro.log", "a") as archivo:
tiempo = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
mensaje = f"{tiempo} - Hilo {hilo_id} escribiendo en el registro\n"
archivo.write(mensaje)
print(mensaje)
time.sleep(random.uniform(0.1, 0.5))
La función escribir_en_registro toma un identificador de hilo (hilo_id) como argumento. Utiliza un bloqueo para asegurar que solo un hilo pueda escribir en el archivo a la vez. Dentro del bloqueo, abre el archivo registro.log en modo de adición (a), escribe un mensaje con la hora actual y el identificador del hilo, y luego cierra el archivo. También imprime el mensaje en la pantalla. Finalmente, el hilo duerme por un período aleatorio entre 0.1 y 0.5 segundos para simular trabajo.
3. Función para crear y gestionar los hilos
def crear_hilos(num_hilos):
hilos = []
for i in range(num_hilos):
hilo = threading.Thread(target=escribir_en_registro, args=(i,))
hilos.append(hilo)
hilo.start()
for hilo in hilos:
hilo.join()
La función crear_hilos crea y gestiona un número de hilos especificado por num_hilos. Para cada hilo, crea un objeto Thread que ejecutará la función escribir_en_registro con el identificador del hilo como argumento. Añade cada hilo a una lista y lo inicia. Luego, espera a que todos los hilos terminen utilizando join.
4. Bloque principal
if __name__ == "__main__":
crear_hilos(10)
El bloque principal llama a la función crear_hilos con 10 hilos. Esto inicia la simulación de acceso concurrente seguro al archivo de registro.
Explicación detallada
import threading import time import random
Importaciones: Se importan tres módulos:
threading: Para manejar la creación y gestión de hilos.time: Para trabajar con el tiempo y las fechas.random: Para generar números aleatorios, utilizado aquí para crear pausas aleatorias.
# Definimos el bloqueo global lock = threading.Lock()
Definición del bloqueo global:
lock = threading.Lock(): Crea un objeto de bloqueo (lock) que será utilizado para sincronizar el acceso al recurso compartido (archivo de registro) entre los hilos.
def escribir_en_registro(hilo_id):
with lock:
with open("registro.log", "a") as archivo:
tiempo = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
mensaje = f"{tiempo} - Hilo {hilo_id} escribiendo en el registro\n"
archivo.write(mensaje)
print(mensaje)
time.sleep(random.uniform(0.1, 0.5))
Función escribir_en_registro:
def escribir_en_registro(hilo_id):: Define una función que toma un identificador de hilo (hilo_id) como argumento.with lock:: Utiliza el bloqueo para asegurar que solo un hilo pueda ejecutar el bloque de código dentro delwitha la vez.with open("registro.log", "a") as archivo:: Abre el archivoregistro.logen modo de adición ("a") para que las escrituras se añadan al final del archivo.tiempo = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()):Obtiene la fecha y hora actual en un formato legible.mensaje = f"{tiempo} - Hilo {hilo_id} escribiendo en el registro\n":Crea un mensaje que incluye la hora actual y el identificador del hilo.archivo.write(mensaje):Escribe el mensaje en el archivo de registro.print(mensaje):Imprime el mensaje en la salida estándar (pantalla).time.sleep(random.uniform(0.1, 0.5)):Pausa el hilo por un período aleatorio entre 0.1 y 0.5 segundos para simular trabajo.
def crear_hilos(num_hilos):
hilos = []
for i in range(num_hilos):
hilo = threading.Thread(target=escribir_en_registro, args=(i,))
hilos.append(hilo)
hilo.start()
for hilo in hilos:
hilo.join()
Función crear_hilos:
def crear_hilos(num_hilos):: Define una función que toma el número de hilos a crear (num_hilos) como argumento.hilos = []:Inicializa una lista vacía para almacenar los hilos.for i in range(num_hilos):Itera desde 0 hastanum_hilos-1.hilo = threading.Thread(target=escribir_en_registro, args=(i,)):Crea un nuevo hilo que ejecutará la funciónescribir_en_registrocon el identificador del hilo (i) como argumento.hilos.append(hilo):Añade el hilo creado a la lista de hilos.hilo.start():Inicia la ejecución del hilo.for hilo in hilos:Itera sobre la lista de hilos.hilo.join():Espera a que cada hilo termine su ejecución antes de continuar.
if __name__ == "__main__":
crear_hilos(10)
Bloque principal:
if __name__ == "__main__":Comprueba si el script se está ejecutando directamente (no importado como módulo).crear_hilos(10):Llama a la funcióncrear_hiloscon 10 hilos, iniciando así la simulación de acceso concurrente seguro al archivo de registro.