Python多線程操作之互斥鎖、遞歸鎖、信號量、事件實例詳解
本文實例講述了Python多線程操作之互斥鎖、遞歸鎖、信號量、事件。分享給大家供大家參考,具體如下:
互斥鎖: 為什么要有互斥鎖:由于多線程是并行的,如果某一線程取出了某一個數據將要進行操作,但它還沒有那么快執行完操作,這時候如果另外一個線程也要操作這個數據,那么這個數據可能會因為兩次操作而發生錯誤import time,threadingx=6def run1(): print('run1我拿到了數據:',x) print('我現在還不想操作,先睡一下') time.sleep(3) print('再看一下數據,穩一穩',x)def run2(): global x print('run2我拿到了數據:', x) x=5 print(x)t1=threading.Thread(target=run1)t2=threading.Thread(target=run2)t1.start()t2.start()t1.join()t2.join()
使用互斥鎖來更改上段代碼
import time,threadingx=6def run1(): lock.acquire() global x print('run1我拿到了數據,x=',x) print('我現在還不想操作,先睡一下') time.sleep(3) print('再看一下數據,穩一穩,x=',x) x+=1 print('run1操作完畢:x=',x) lock.release()def run2(): lock.acquire() global x print('run2我拿到了數據:', x) x+=1 print('run2操作完畢:x=',x) lock.release()lock=threading.Lock()#生成一個鎖對象t1=threading.Thread(target=run1)t2=threading.Thread(target=run2)t1.start()t2.start()start_time=time.time()t1.join()t2.join()print('最終的x=',x)print(time.time()-start_time)#3.0多說明,由于受到鎖的影響,run2要等待run1釋放lock,所以變成了串行
這種互斥鎖在操作系統中可以稱作“臨界區”,如果想了解更多:
https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%B4%E7%95%8C%E5%8C%BA/8942134?fr=aladdin
【以過獨木橋為例】:橋只能容一個人通過,A只能看得到北邊橋上有沒有人,看不到南邊橋有沒有人,當他看到北邊橋沒人就會過橋,等到他到橋中間才能看到南邊橋有沒有人,B情況相反:【于是當兩個人一起過橋的時候就會發生死鎖】
import threading,time'''A只能看得到北邊橋上有沒有人,看不到南邊橋有沒有人,當他看到北邊橋沒人就會過橋,等到他到橋中間才能看到南邊橋有沒有人'''def A(): lockNorth.acquire()#拿到北邊橋的鎖 print('A過橋北') time.sleep(3)#過橋中 lockSorth.acquire()#企圖過到南邊橋, print('A過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lockSorth.release() lockNorth.release() print('A過橋成功')'''B只能看得到南邊橋上有沒有人,看不到北邊橋有沒有人,當他看到南邊橋沒人就會過橋,等到他到橋中間才能看到北邊橋有沒有人'''def B(): lockSorth.acquire() # 企圖過到南邊橋, print('B過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lockNorth.acquire() # 拿到北邊橋的鎖 print('B過橋北') time.sleep(3) # 過橋中 lockNorth.release() lockSorth.release() print('B過橋成功')lockNorth=threading.Lock()lockSorth=threading.Lock()tA=threading.Thread(target=A)tB=threading.Thread(target=B)tA.start()tB.start()tA.join()tB.join()
使用遞歸鎖來解決上面的死鎖問題:
import threading,time'''A只能看得到北邊橋上有沒有人,看不到南邊橋有沒有人,當他看到北邊橋沒人就會過橋,等到他到橋中間才能看到南邊橋有沒有人'''def A(): lock.acquire()#拿到北邊橋的鎖 print('A過橋北') time.sleep(3)#過橋中 lock.acquire()#企圖過到南邊橋, print('A過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lock.release() lock.release() print('A過橋成功')'''B只能看得到南邊橋上有沒有人,看不到北邊橋有沒有人,當他看到南邊橋沒人就會過橋,等到他到橋中間才能看到北邊橋有沒有人'''def B(): lock.acquire() # 拿南橋鎖, print('B過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lock.acquire() # 企圖拿北橋的鎖 print('B過橋北') time.sleep(3) # 過橋中 lock.release() lock.release() print('B過橋成功')lock=threading.RLock()tA=threading.Thread(target=A)tB=threading.Thread(target=B)tA.start()tB.start()tA.join()tB.join()
【由于本質是一把鎖,A拿到鎖后,B要等待】
信號量: 什么是信號量:信號量可以限制進入的線程的數量。
如何使用信號量: 創建信號量對象:信號量對象=threading.BoundedSemaphore(x),x是限制進程的數量 當有進程需要進入的時候,調用acquire()來減少信號量:信號量對象.acquire() 當有進程離開的時候,調用release()來增加信號量:信號量對象.release()import threading,timedef run(): s.acquire() print('hello') time.sleep(1.5) s.release()s=threading.BoundedSemaphore(3)#限制3個threading_list=[]for i in range(12):#創建12個線程 obj=threading.Thread(target=run) obj.setDaemon(True) # 設置守護線程,避免干擾主線程運行,并行等待 obj.start()for i in range(4): print('')#為了把結果分割,可以清楚看出分為了三組 time.sleep(1.5)#結果分為三組是因為運行的太快了,三個線程裝入的時間差太小
import threading,timedef read(): while True: if event.is_set(): print('事件已設置,我要讀了!!!!') time.sleep(1) else:#事件未設置 print('還沒寫好,我要等咯') event.wait()#那么就等著咯 #如果等到了 print('終于等到了!那么我又可以讀了') time.sleep(1)def write(): event.clear()#初始設空 while True: time.sleep(3)#寫 event.set()#設置事件,一旦set,那么讀者wait就有返回了,讀者可以繼續運行了 print('write:寫好了') time.sleep(2)#等人讀 event.clear()#清除事件event=threading.Event() #創建事件對象t1=threading.Thread(target=write)t2=threading.Thread(target=read)t1.start()t2.start()t1.join()t2.join()'''結果顯示:讀者確實一直在等待寫者寫好'''
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希望本文所述對大家Python程序設計有所幫助。
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