問題的提出

上一節(jié)的例子中，每個線程互相獨立，相互之間沒有任何關(guān)系。現(xiàn)在假設(shè)這樣一個例子：有一個全局的計數(shù)num，每個線程獲取這個全局的計數(shù)，根據(jù)num進行一些處理，然后將num加1。很容易寫出這樣的代碼：

# encoding: UTF-8
import threading
import time

class MyThread(threading.Thread):
def run(self):
global num
time.sleep(1)
num = num+1
msg = self.name+' set num to '+str(num)
print(msg)
num = 0
def test():
for i in range(5):
t = MyThread()
t.start()
if __name__ == '__main__':
test()

但是運行結(jié)果是不正確的：

Thread-5 set num to 2
Thread-3 set num to 3
Thread-2 set num to 5
Thread-1 set num to 5
Thread-4 set num to 4

問題產(chǎn)生的原因就是沒有控制多個線程對同一資源的訪問，對數(shù)據(jù)造成破壞，使得線程運行的結(jié)果不可預(yù)期。這種現(xiàn)象稱為“線程不安全”。

互斥鎖同步

上面的例子引出了多線程編程的最常見問題：數(shù)據(jù)共享。當(dāng)多個線程都修改某一個共享數(shù)據(jù)的時候，需要進行同步控制。

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。互斥鎖保證了每次只有一個線程進行寫入操作，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([timeout])
#釋放
mutex.release()

其中，鎖定方法acquire可以有一個超時時間的可選參數(shù)timeout。如果設(shè)定了timeout，則在超時后通過返回值可以判斷是否得到了鎖，從而可以進行一些其他的處理。

使用互斥鎖實現(xiàn)上面的例子的代碼如下：

import threading
import time

class MyThread(threading.Thread):
def run(self):
global num
time.sleep(1)

if mutex.acquire(1):
num = num+1
msg = self.name+' set num to '+str(num)
print(msg)
mutex.release()
num = 0
mutex = threading.Lock()
def test():
for i in range(5):
t = MyThread()
t.start()
if __name__ == '__main__':
test()

運行結(jié)果：

Thread-3 set num to 1
Thread-4 set num to 2
Thread-5 set num to 3
Thread-2 set num to 4
Thread-1 set num to 5

可以看到，加入互斥鎖后，運行結(jié)果與預(yù)期相符。

同步阻塞

當(dāng)一個線程調(diào)用鎖的acquire()方法獲得鎖時，鎖就進入“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“同步阻塞”（參見多線程的基本概念）。

直到擁有鎖的線程調(diào)用鎖的release()方法釋放鎖之后，鎖進入“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，并使得該線程進入運行（running）狀態(tài)。

?

互斥鎖最基本的內(nèi)容就是這些，下一節(jié)將討論可重入鎖（RLock)和死鎖問題。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/nuomin/p/7899592.html

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的python多线程编程(3): 使用互斥锁同步线程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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