簡述python多執行緒中的互斥鎖

2021-08-19 16:32:37 字數 3273 閱讀 7560

在程式設計

中，為了

保證共享資料

操作的完整性，引入了

互斥鎖的概念。每個

物件都對應於乙個可稱為" 互斥鎖" 的標記，這個標記用來保證在任一時刻，只能有乙個

執行緒訪問該

物件。在python中由於多執行緒的存在，並且對全域性變數作用時有可能產生全域性變數紊亂問題，所以也加入了同步和互斥等方法，但是我們主要講解互斥鎖：

如下**定義了乙個my_num的全域性變數，而函式sum1和函式sum2都執行對my_num加1操作，並且都執行100萬次+1，在下面的**裡，我們建立了兩個分別執行兩個函式的執行緒，然後呼叫start（）啟動執行緒

importthreading


importtime


# 定義全域性變數


my_num = 0


# 迴圈給全域性變數每次加上1


defsum1():


globalmy_num


foriinrange(1000000):


my_num += 1


print("sum1:"


, my_num)


# 迴圈給全域性變數每次加上1


defsum2():


globalmy_num


foriinrange(1000000):


my_num += 1


print("sum2:"


, my_num)


if__name__ == '__main__':


# 建立兩個子執行緒


first_thread = threading.thread(target=sum1)


second_thread = threading.thread(target=sum2)


# 啟動執行緒執行對應的任務


first_thread.start()# 主線程延時1.5秒


# time.sleep(1.5)


# 主線程等待第乙個執行緒執行完成以後，**再繼續往下執行，啟動第二個執行緒執行任務


# first_thread.join() # 執行緒同步: 按照預先定義好的順序乙個任務執行完成另外乙個任務再執行


# print("第乙個執行緒執行完了")


second_thread.start()
得到執行結果如下：

sum1: 1239023


sum2: 1341576
顯然這結果不是我們想要的，我們希望的結果是函式1和函式2都執行100萬次加一，最終結果是想變成200萬，當然，出現這樣的結果，我們也很容易想到原因是：當全域性變數my_num 剛好等於1000（某些數字時，這裡只是假設）的時候，兩個執行緒同時拿到了my_num的值，各自對他進行了+1操作，此時明顯全域性my_num的到的只是加一而不是+2操作（不往細了說）

明顯看出：在乙個程序內非常方便多個執行緒對全域性變數的資料共享，而對全域性變數進行隨意修改可能會造成全域性變數的混亂，即多個執行緒同時對乙個全域性變數操作，會出現資源競爭問題，從而資料結果不正確。

同樣，下面的**中我們加入了互斥鎖

互斥鎖為資源引入乙個狀態：鎖定/非鎖定

某個執行緒要更改共享資料時，先將其鎖定，此時資源的狀態為「鎖定」，其他執行緒不能更改；直到該執行緒釋放資源，將資源的狀態變成「非鎖定」，其他的執行緒才能再次鎖定該資源。互斥鎖保證了每次只有乙個執行緒進行寫入操作，從而保證了多執行緒情況下資料的正確性。

當乙個執行緒呼叫鎖的acquire()方法獲得鎖時，鎖就進入「locked」狀態。

每次只有乙個執行緒可以獲得鎖。如果此時另乙個執行緒試圖獲得這個鎖，該執行緒就會變為「blocked」狀態，稱為「阻塞」，直到擁有鎖的執行緒呼叫鎖的release()方法釋放鎖之後，鎖進入「unlocked」狀態。

執行緒排程程式從處於同步阻塞狀態的執行緒中選擇乙個來獲得鎖，並使得該執行緒進入執行（running）狀態。

importthreading


# 定義全域性變數


my_num = 0


# 建立互斥鎖


lock = threading.lock()


# def show():


# print("哈哈")


# # 變數儲存的是函式在記憶體中的位址，儲存的函式引用


# a = show


# a()


# 迴圈給全域性變數每次加上1


defsum1():


# 上鎖


lock.acquire()


globalmy_num


foriinrange(1000000):


my_num += 1


print("sum1:"


, my_num)


# 釋放鎖


lock.release()


# 迴圈給全域性變數每次加上1


defsum2():


# 上鎖


lock.acquire()


globalmy_num


foriinrange(1000000):


my_num += 1


print("sum2:"


, my_num)


# 釋放鎖


lock.release()


if__name__ == '__main__':


# 建立兩個子執行緒


first_thread = threading.thread(target=sum1)


second_thread = threading.thread(target=sum2)


# 啟動執行緒執行對應的任務


first_thread.start()


second_thread.start()


# 互斥鎖:能保證統一時刻只有乙個執行緒執行，那個執行緒搶到這個互斥鎖我們決定不了，但是能保證資料最終不會有問題
可以看到最後的結果，加入互斥鎖後，其結果與預期相符。

得到結果：

sum1: 1000000


sum2: 2000000
鎖的好處：

鎖的壞處：

python執行緒互斥鎖 Python多執行緒與互斥鎖

多執行緒 threading python的thread模組是 較底層的模組，python的threading 模組是對thread做了 些包裝的，可以更加 便的被使 1.使 threading模組 from threading import thread 匯入模組 t thread target ...

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