Python多執行緒讀寫檔案加鎖

python的多執行緒在io方面比單執行緒還是有優勢，但是在多執行緒開發時，少不了對檔案的讀寫操作。在管理多個執行緒對同一檔案的讀寫操作時，就少不了檔案鎖了。

在linux下，python的標準庫有現成的檔案鎖，來自於fcntl模組。這個模組提供了unix系統fcntl()和ioctl()的介面。

對於檔案鎖的操作，主要需要使用 fcntl.flock(fd, operation)這個函式。

其中，引數 fd 表示檔案描述符；引數 operation 指定要進行的鎖操作，該引數的取值有如下幾種：

import fcntl
import threading
import time
def writetotxt(txtfile):
id = threading.currentthread().getname()
with open(txtfile, 'a') as f:
fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.lock_ex) #加鎖
print " acquire lock".format(id)
f.write("write from \r\n".format(id))
time.sleep(3)
# 在with塊外，檔案關閉，自動解鎖
print " exit".format(id)
for i in range(5):
mythread = threading.thread(target=writetotxt, args=("test.txt",))
mythread.start()

**執行期間，控制台將依次列印哪個執行緒獲得了鎖，在對檔案進行讀寫。

thread-1 acquire lock thread-1 exit thread-2 acquire lock thread-2 exit thread-3 acquire lock thread-3 exit thread-5 acquire lock thread-5 exit thread-4 acquire lock

thread-4 exit

通過呼叫

fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.lock_ex)

對檔案加鎖，如果有其他執行緒嘗試對test檔案加鎖，會被阻塞。

當執行緒執行完畢的時候，鎖會自動釋放。或者也可以採取主動的方式解鎖：呼叫

fcntl.flock(f.fileno(),fcntl.lock_un)

函式，對檔案test解鎖

當多個執行緒共享乙個資料的時候，必須要進行同步的控制，不然會出現不可預期的結果，即「執行緒不安全」

執行緒同步能夠保證多個執行緒安全訪問競爭資源，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。

threading模組中定義了lock類，可以方便的處理鎖定：

#建立鎖
mutex = threading.lock()
#鎖定mutex.acquire([timeout])
#解鎖mutex.release()

使用互斥鎖實現上面的例子的**如下：

import threading
import time
def writetotxt(txtfile):
id = threading.currentthread().getname()
mutex.acquire(10)
with open(txtfile, 'a') as f:
print "thread acquire lock".format(id)
f.write("write from thread \r\n".format(id))
time.sleep(3)
mutex.release()
print "thread exit".format(id)
mutex = threading.lock()
for i in range(5):
mythread = threading.thread(target=writetotxt, args=("test.txt",))
mythread.start()

（上述**本質上是乙個順序執行的單執行緒）

結果：

thread thread-1 acquire lock thread thread-1 exit thread thread-2 acquire lock thread thread-2 exit thread thread-3 acquire lock thread thread-3 exit thread thread-4 acquire lock thread thread-4 exit thread thread-5 acquire lock

thread thread-5 exit

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「同步阻塞」。

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。

Python多執行緒讀寫檔案加鎖

Python 多執行緒不加鎖分塊讀取檔案

Python多執行緒程式設計之多執行緒加鎖

python 多執行緒 thread 加鎖（二）

Python多執行緒讀寫檔案加鎖

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Python多執行緒程式設計之多執行緒加鎖

python 多執行緒 thread 加鎖（二）

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