48_并发编程-线程-资源共享/锁
一、数据共享
多个线程内部有自己的数据栈,数据不共享;全局变量在多个线程之间是共享的。
1 # 线程数据共享不安全加锁
2
3 import time
4 from threading import Thread, Lock
5
6
7 num = 100
8
9 def func(t_lock):
10 global num
11 t_lock.acquire()
12 mid = num
13 mid -= 1
14 time.sleep(0.01) # 设置一个时间,模拟数据修改时,先从内存中拿出作修改,在把结果放回去的时间差
15 num = mid
16 t_lock.release()
17
18 if __name__ == '__main__':
19
20 t_lock = Lock()
21
22 t_lst = []
23 for i in range(10):
24 t_thread = Thread(target=func, args=(t_lock,))
25 t_lst.append(t_thread)
26 t_thread.start()
27 [t_obj.join() for t_obj in t_lst] #必须加join,因为主线程和子线程不一定谁快,一般都是主线程快一些,所有我们要等子线程执行完毕才能看出效果
28
29 print('主线程结束!', num) # 结果为90
二、同步锁(互斥锁) - 产生死锁
进程也有死锁与递归锁,在进程那里忘记说了,放到这里一切说了额,进程的死锁和线程的是一样的,而且一般情况下进程之间是数据不共享的,不需要加锁,由于线程是对全局的数据共享的,所以对于全局的数据进行操作的时候,要加锁。
死锁: 是指两个或两个以上的进程或线程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程,如下就是死锁
1 from threading import Thread,Lock
2 import time
3
4 class MyThread(Thread):
5 def run(self):
6 self.func1()
7 self.func2()
8 def func1(self):
9 mutexA.acquire()
10 print('\033[41m%s 拿到A锁>>>\033[0m' %self.name)
11 mutexB.acquire()
12 print('\033[42m%s 拿到B锁>>>\033[0m' %self.name)
13 mutexB.release()
14 mutexA.release()
15
16 def func2(self):
17 mutexB.acquire()
18 print('\033[43m%s 拿到B锁???\033[0m' %self.name)
19 time.sleep(2)
20 #分析:当线程1执行完func1,然后执行到这里的时候,拿到了B锁,线程2执行func1的时候拿到了A锁,那么线程2还要继续执行func1里面的代码,再去拿B锁的时候,发现B锁被人拿了,那么就一直等着别人把B锁释放,那么就一直等着,等到线程1的sleep时间用完之后,线程1继续执行func2,需要拿A锁了,但是A锁被线程2拿着呢,还没有释放,因为他在等着B锁被释放,那么这俩人就尴尬了,你拿着我的老A,我拿着你的B,这就尴尬了,俩人就停在了原地
21
22 mutexA.acquire()
23 print('\033[44m%s 拿到A锁???\033[0m' %self.name)
24 mutexA.release()
25 mutexB.release()
26
27 if __name__ == '__main__':
28
29 mutexA=Lock() # 同步锁必须这样创建
30 mutexB=Lock()
31 for i in range(10):
32 t=MyThread()
33 t.start()
34
35 '''
36 Thread-1 拿到A锁>>>
37 Thread-1 拿到B锁>>>
38 Thread-1 拿到B锁???
39 Thread-2 拿到A锁>>>
40 然后就卡住,死锁了
41 '''
三、解决死锁方案 - 递归锁
解决方法,递归锁,在Python中为了支持在同一线程中多次请求同一资源,python提供了可重入锁RLock。
这个RLock内部维护着一个Lock和一个counter变量,counter记录了acquire的次数,从而使得资源可以被多次require。直到一个线程所有的acquire都被release,其他的线程才能获得资源。上面的例子如果使用RLock代替Lock,则不会发生死锁:
1 import time
2 from threading import Thread,RLock
3
4
5 class MyThread(Thread):
6
7 def __init__(self, lockA, lockB):
8 super().__init__()
9 self.lockA = lockA
10 self.lockB = lockB
11 def run(self):
12 self.func1()
13 self.func2()
14
15 def func1(self):
16 self.lockA.acquire()
17 print('我是func1')
18 self.lockB.acquire()
19 print('func1中有其他事')
20 self.lockB.release()
21 self.lockA.release()
22
23 def func2(self):
24 self.lockB.acquire()
25 print('我是func2')
26 time.sleep(0.5)
27 self.lockA.acquire()
28 print('func2中有什么事')
29 self.lockA.release()
30 self.lockB.release()
31
32 if __name__ == '__main__':
33
34 lockA = lockB = RLock()
35
36 t1 = MyThread(lockA, lockB)
37 t1.start()
38 t2 = MyThread(lockA, lockB)
39 t2.start()
40 print('嗯嗯,两人不错')