什么是Python線程互斥鎖?很多新手對此不是很清楚,為了幫助大家解決這個難題,下面小編將為大家詳細(xì)講解,有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下,希望你能有所收獲。
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線程互斥鎖
1.線程互斥鎖介紹
當(dāng)多個線程幾乎同時修改某一個共享數(shù)據(jù)的時候,需要進(jìn)行同步控制,線程同步能夠保證多個線程安全訪問競爭資源,最簡單的同步機(jī)制是引入互斥鎖。
互斥鎖為資源引入一個狀態(tài):鎖定/非鎖定
某個線程要更改共享數(shù)據(jù)時,先將其鎖定,此時資源的狀態(tài)為“鎖定”,其他線程不能更改;直到該線程釋放資源,將資源的狀態(tài)變成“非鎖定”,其他的線程才能再次鎖定該資源?;コ怄i保證了每次只有一個線程進(jìn)行寫入操作,從而保證了多線程情況下數(shù)據(jù)的正確性。
threading模塊中定義了Lock類,可以方便的處理鎖定:
#創(chuàng)建鎖 mutex = threading.Lock() #鎖定 mutex.acquire([blocking]) #釋放 mutex.release()
其中,鎖定方法acquire可以有一個blocking參數(shù)。
如果設(shè)定blocking為True,則當(dāng)前線程會堵塞,直到獲取到這個鎖為止(如果沒有指定,那么默認(rèn)為True)。
如果設(shè)定blocking為False,則當(dāng)前線程不會堵塞。
使用互斥鎖實現(xiàn)上面的例子的代碼如下:
from threading import Thread, Lock import time g_num = 0 def test1(): global g_num for i in range(1000000): #True表示堵塞 即如果這個鎖在上鎖之前已經(jīng)被上鎖了,那么這個線程會在這里一直等待到解鎖為止 #False表示非堵塞,即不管本次調(diào)用能夠成功上鎖,都不會卡在這,而是繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼 mutexFlag = mutex.acquire(True) if mutexFlag:#鎖住 g_num += 1 mutex.release()#解鎖 print("---test1---g_num=%d"%g_num) def test2(): global g_num for i in range(1000000): mutexFlag = mutex.acquire(True) #True表示堵塞 if mutexFlag:#鎖住 g_num += 1 mutex.release()#解鎖 print("---test2---g_num=%d"%g_num) #創(chuàng)建一個互斥鎖 #這個所默認(rèn)是未上鎖的狀態(tài) mutex = Lock() p1 = Thread(target=test1) p1.start() p2 = Thread(target=test2) p2.start() time.sleep(5) print("---g_num=%d---"%g_num)
運行結(jié)果為:
---test1---g_num=1942922 ---test2---g_num=2000000 ---g_num=2000000---
2.上鎖解鎖過程
當(dāng)一個線程調(diào)用鎖的acquire()方法獲得鎖時,鎖就進(jìn)入“l(fā)ocked”狀態(tài)。
每次只有一個線程可以獲得鎖。如果此時另一個線程試圖獲得這個鎖,該線程就會變?yōu)椤癰locked”狀態(tài),稱為“阻塞”,直到擁有鎖的線程調(diào)用鎖的release()方法釋放鎖之后,鎖進(jìn)入“unlocked”狀態(tài)。
線程調(diào)度程序從處于同步阻塞狀態(tài)的線程中選擇一個來獲得鎖,并使得該線程進(jìn)入運行(running)狀態(tài)。
鎖的好處:
確保了某段關(guān)鍵代碼只能由一個線程從頭到尾完整地執(zhí)行
鎖的壞處:
阻止了多線程并發(fā)執(zhí)行,包含鎖的某段代碼實際上只能以單線程模式執(zhí)行,效率就大大地下降了
由于可以存在多個鎖,不同的線程持有不同的鎖,并試圖獲取對方持有的鎖時,可能會造成死鎖
3.死鎖
在線程間共享多個資源的時候,如果兩個線程分別占有一部分資源并且同時等待對方的資源,就會造成死鎖。
盡管死鎖很少發(fā)生,但一旦發(fā)生就會造成應(yīng)用的停止響應(yīng)。下面看一個死鎖的例子:
#coding=utf-8 import threading import time class MyThread1(threading.Thread): def run(self): if mutexA.acquire(): print(self.name+'----do1---up----') time.sleep(1) if mutexB.acquire(): print(self.name+'----do1---down----') mutexB.release() mutexA.release() class MyThread2(threading.Thread): def run(self): if mutexB.acquire(): print(self.name+'----do2---up----') time.sleep(1) if mutexA.acquire(): print(self.name+'----do2---down----') mutexA.release() mutexB.release() mutexA = threading.Lock() mutexB = threading.Lock() if __name__ == '__main__': t1 = MyThread1() t2 = MyThread2() t1.start() t2.start()
運行結(jié)果為:
Thread-1----do1---up---- Thread-2----do2---up----
此時已經(jīng)進(jìn)入到了死鎖狀態(tài)
4.避免死鎖
程序設(shè)計時要盡量避免(銀行家算法)
添加超時時間等
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當(dāng)前題目:什么是Python線程互斥鎖
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