python多线程编程: 使用互斥锁同步线程

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由于每个线程互相独立,相互之间没有任何关系,你干你的,我干我的,互相不干扰。


如果要几个线程同时干一件事怎么办,由于互相不走动,如果一个线程已经做过了,另一个线程再去做,不就重复了吗,很容易乱套。


现在假设这样一个例子:有一个全局的计数num,每个线程获取这个全局的计数,然后将num加1。很容易写出这样的代码:








运行结果:









这个结果肯定不对,红色部分居然有重复的,某个线程都计算过了,另一个线程却又计算了一遍。




问题产生的原因就是没有控制多个线程对同一资源的访问,对数据造成破坏,使得线程运行的结果不可预期。这种现象称为“线程不安全”。



而我们希望的是你拍一,我拍二,你拍三,我拍四,大家按一次拍下去,最后得出计算结果。




数据共享。当多个线程都修改某一个共享数据的时候,需要进行同步控制。









线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源,最简单的同步机制是引入互斥锁。互斥锁为资源引入一个状态:锁定/非锁定。某个线程要更改共享数据时,先将其锁定,此时资源的状态为“锁定”,其他线程不能更改;直到该线程释放资源,将资源的状态变成“非锁定”,其他的线程才能再次锁定该资源。互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入操作,从而保证了多线程情况下数据的正确性。




python中:




创建锁

mu = threading.Lock()

锁定

mu.acquire([timeout])

释放

mu.release()


用锁的概念实现上面的例子:














这次档案就正确了:



Thread-1 num is—-1


Thread-2 num is—-2


Thread-4 num is—-3


Thread-3 num is—-4


Thread-5 num is—-5


Thread-6 num is—-6


Thread-7 num is—-7


Thread-9 num is—-8


Thread-8 num is—-9


Thread-11 num is—-10


Thread-13 num is—-11


Thread-10 num is—-12


Thread-12 num is—-13


Thread-14 num is—-14


Thread-15 num is—-15


Thread-17 num is—-16


Thread-16 num is—-17


Thread-18 num is—-18


Thread-19 num is—-19


Thread-20 num is—-20