Simpy離散事件仿真（5）——專題指南（1）——Simpy工作原理

本指南描述了SimPy的基本概念：它是如何工作的？什麼是過程、事件和環境？怎麼使用它們？

如果剖析分解SimPy，您會發現它僅是一個異步事件分發器——生成事件并在給定的仿真時間安排它們。事件按優先級、仿真時間和遞增的事件id排序。事件還具有回調清單，這些回調在事件觸發和處理時執行。事件也可能有傳回值。

涉及的元件是您編寫的環境（Envirement）、事件（events）和程序（process）函數。

程序函數實作您的仿真模型，即，它們定義您的仿真行為。它們其實是挂起事件執行個體的普通的Python生成器函數。

環境将這些事件存儲在其事件清單中，并跟蹤目前仿真時間。

如果程序函數産生一個事件，SimPy會将該程序添加到事件的回調中，并挂起該程序，直到觸發并處理該事件。當等待事件的程序恢複時，它也将接收事件的值。

1 一個簡單例子

這裡有一個非常簡單的例子說明了這一切：

import simpy

def example(env):
    event = simpy.events.Timeout(env, delay=1, value=42)
    value = yield event
    print('now=%d, value=%d' % (env.now, value))

env = simpy.Environment()
example_gen = example(env)
p = simpy.events.Process(env, example_gen)

env.run()
           

now=1, value=42      

上面的example()程序函數首先建立一個逾時（Timeout）事件。它将環境、延遲和一個值傳遞給它。逾時在now+delay（這就是為什麼需要環境）下自行排程；其他事件類型通常在目前仿真時間排程自己。

然後，程序函數生成事件并挂起。當SimPy處理逾時事件時，它将恢複。程序函數還接收事件的值（42）——但是，這是可選的，是以如果您對該值不感興趣或者事件根本沒有值，那麼yield事件就可以了。

最後，程序函數列印目前仿真時間（可以通過環境的now屬性通路）和值。

如果定義了所有必需的程序函數，則可以執行個體化所有仿真對象。在大多數情況下，首先要建立一個環境執行個體，因為在建立其他内容時，需要經常使用傳遞它。

啟動程序涉及兩件事：

（1）必須調用Process函數才能建立生成器對象。（這不會執行該函數的任何代碼。請閱讀Python yield關鍵字以了解原因。）

（2）然後建立程序執行個體，并将環境和生成器對象傳遞給它。這将在目前仿真時間安排一個初始化事件，啟動程序函數的執行。程序執行個體也是程序函數傳回時觸發的事件。事件指南解釋了為什麼這很友善。

最後，可以啟動SimPy的事件循環。預設情況下，隻要事件清單中有事件，它就會運作，但您也可以通過提供until參數讓它提前停止（請參見仿真控件）。

2 更好的代碼進行了解

以下代碼将更詳細地描述環境及其與事件和流程功能的互動。

import simpy

def example(env):
    value = yield env.timeout(1, value=42)
    print('now=%d, value=%d' % (env.now, value))

env = simpy.Environment()
p = env.process(example(env))
env.run()
           

now=1, value=42