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Python多线程锁怎么用 锁的概念怎样理解

发布时间:2023-09-14 12:51:42 所属栏目:语言 来源:
导读:今天小编跟大家讲解下有关“Python多线程锁怎么用,锁的概念如何理解”的内容 ,相信小伙伴们对这个话题应该有所关注吧,小编也收集到了相关资料,希望小伙伴们看了有所帮助。多线程锁lock=threading.Lock

今天小编跟大家讲解下有关“Python多线程锁怎么用,锁的概念如何理解”的内容 ,相信小伙伴们对这个话题应该有所关注吧,小编也收集到了相关资料,希望小伙伴们看了有所帮助。

多线程锁lock=threading.Lock()使用

疑问

多线程任务是同时执行的,如果我们需要先执行线程a,再执行线程b,需要怎么办呢?

解决方法

使用python的多线程锁lock。

例子

未使用多线程锁lock:

def a():

    for i in range(3):

        print('a%d' % (i + 1))

        time.sleep(1)

def b():

    for i in range(3):

        print('b%d' % (i + 1))

        time.sleep(1)

T = threading.Thread(target=a)

T.start()

T = threading.Thread(target=b)

T.start()

运行结果:可看到,线程a和b是同时执行的

a1

b1

a2b2

a3

b3

Process finished with exit code 0

使用多线程锁lock后:

lock = threading.Lock()

def a():

    lock.acquire()

    for i in range(3):

        print('a%d' % (i + 1))

        time.sleep(1)

    lock.release()

def b():

    lock.acquire()

    for i in range(3):

        print('b%d' % (i + 1))

        time.sleep(1)

    lock.release()

T = threading.Thread(target=a)

T.start()

T = threading.Thread(target=b)

T.start()

运行结果:可看到,线程a先执行完,再执行线程b

a1

a2

a3

b1

b2

b3

Process finished with exit code 0

python多线程中锁的概念

锁可以独立提取出来

mutex = threading.Lock()

#锁的使用

#创建锁

mutex = threading.Lock()

#锁定

mutex.acquire([timeout])

#释放

mutex.release()

概念

好几个人问我给资源加锁是怎么回事,其实并不是给资源加锁, 而是用锁去锁定资源,你可以定义多个锁, 像下面的代码, 当你需要独占某一资源时,任何一个锁都可以锁这个资源

就好比你用不同的锁都可以把相同的一个门锁住是一个道理

import threading

import time

counter = 0

counter_lock = threading.Lock() #只是定义一个锁,并不是给资源加锁,你可以定义多个锁,像下两行代码,当你需要占用这个资源时,任何一个锁都可以锁这个资源

counter_lock2 = threading.Lock()

counter_lock3 = threading.Lock()

#可以使用上边三个锁的任何一个来锁定资源

class MyThread(threading.Thread):#使用类定义thread,继承threading.Thread

def __init__(self,name):

threading.Thread.__init__(self)

self.name = "Thread-" + str(name)

def run(self): #run函数必须实现

global counter,counter_lock #多线程是共享资源的,使用全局变量

time.sleep(1);

if counter_lock.acquire(): #当需要独占counter资源时,必须先锁定,这个锁可以是任意的一个锁,可以使用上边定义的3个锁中的任意一个

counter += 1

print "I am %s, set counter:%s" % (self.name,counter)

counter_lock.release() #使用完counter资源必须要将这个锁打开,让其他线程使用

if __name__ == "__main__":

for i in xrange(1,101):

my_thread = MyThread(i)

my_thread.start()

线程不安全

最普通的一个多线程小例子。我一笔带过地讲一讲,我创建了一个继承Thread类的子类MyThread,作为我们的线程启动类。按照规定,重写Thread的run方法,我们的线程启动起来后会自动调用该方法。于是我首先创建了10个线程,并将其加入列表中。再使用一个for循环,开启每个线程。在使用一个for循环,调用join方法等待所有线程结束才退出主线程。

这段代码看似简单,但实际上隐藏着一个很大的问题,只是在这里没有体现出来。你真的以为我创建了10个线程,并按顺序调用了这10个线程,每个线程为n增加了1.实际上,有可能是A线程执行了n++,再C线程执行了n++,再B线程执行n++。

这里涉及到一个“锁”的问题,如果有多个线程同时操作一个对象,如果没有很好地保护该对象,会造成程序结果的不可预期(比如我们在每个线程的run方法中加入一个time.sleep(1),并同时输出线程名称,则我们会发现,输出会乱七八糟。因为可能我们的一个print语句只打印出一半的字符,这个线程就被暂停,执行另一个去了,所以我们看到的结果很乱),这种现象叫做“线程不安全”

线程锁

于是,Threading模块为我们提供了一个类,Threading.Lock,锁。我们创建一个该类对象,在线程函数执行前,“抢占”该锁,执行完成后,“释放”该锁,则我们确保了每次只有一个线程占有该锁。这时候对一个公共的对象进行操作,则不会发生线程不安全的现象了。

于是,我们把代码更改如下:

# coding : uft-8

__author__ = 'Phtih0n'

import threading, time

class MyThread(threading.Thread):

    def __init__(self):

        threading.Thread.__init__(self)

    def run(self):

        global n, lock

        time.sleep(1)

        if lock.acquire():

            print n , self.name

            n += 1

            lock.release()

if "__main__" == __name__:

    n = 1

    ThreadList = []

    lock = threading.Lock()

    for i in range(1, 200):

        t = MyThread()

        ThreadList.append(t)

    for t in ThreadList:

        t.start()

    for t in ThreadList:

        t.join()

1 Thread-2

2 Thread-3

3 Thread-4

4 Thread-6

5 Thread-7

6 Thread-1

7 Thread-8

8 Thread-9

9 Thread-5

Process finished with exit code 0

我们看到,我们先建立了一个threading.Lock类对象lock,在run方法里,我们使用lock.acquire()获得了这个锁。此时,其他的线程就无法再获得该锁了,他们就会阻塞在“if lock.acquire()”这里,直到锁被另一个线程释放:lock.release()。

所以,if语句中的内容就是一块完整的代码,不会再存在执行了一半就暂停去执行别的线程的情况。所以最后结果是整齐的。

就如同在java中,我们使用synchronized关键字修饰一个方法,目的一样,让某段代码被一个线程执行时,不会打断跳到另一个线程中。

这是多线程占用一个公共对象时候的情况。如果多个线程要调用多个现象,而A线程调用A锁占用了A对象,B线程调用了B锁占用了B对象,A线程不能调用B对象,B线程不能调用A对象,于是一直等待。这就造成了线程“死锁”。

Threading模块中,也有一个类,RLock,称之为可重入锁。该锁对象内部维护着一个Lock和一个counter对象。counter对象记录了acquire的次数,使得资源可以被多次require。最后,当所有RLock被release后,其他线程才能获取资源。在同一个线程中,RLock.acquire可以被多次调用,利用该特性,可以解决部分死锁问题。

(编辑:银川站长网)

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