python线程同步
来源:互联网 发布:十四年抗战 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/28 19:23
转自:http://www.cnblogs.com/tqsummer/archive/2011/01/25/1944771.html
假设两个线程对象t1和t2都要对num=0进行增1运算,t1和t2都各对num修改10次,num的最终的结果应该为20。但是由于是多线程访问,有可能出现下面情况:在num=0时,t1取得num=0。系统此时把t1调度为”sleeping”状态,把t2转换为”running”状态,t2页获得num=0。然后t2对得到的值进行加1并赋给num,使得num=1。然后系统又把t2调度为”sleeping”,把t1转为”running”。线程t1又把它之前得到的0加1后赋值给num。这样,明明t1和t2都完成了1次加1工作,但结果仍然是num=1。
上面的case描述了多线程情况下最常见的问题之一:数据共享。当多个线程都要去修改某一个共享数据的时候,我们需要对数据访问进行同步。
1、 简单的同步
最简单的同步机制就是“锁”。锁对象由threading.RLock类创建。线程可以使用锁的acquire()方法获得锁,这样锁就进入“locked”状态。每次只有一个线程可以获得锁。如果当另一个线程试图获得这个锁的时候,就会被系统变为“blocked”状态,直到那个拥有锁的线程调用锁的release()方法来释放锁,这样锁就会进入“unlocked”状态。“blocked”状态的线程就会收到一个通知,并有权利获得锁。如果多个线程处于“blocked”状态,所有线程都会先解除“blocked”状态,然后系统选择一个线程来获得锁,其他的线程继续沉默(“blocked”)。
Python中的thread模块和Lock对象是Python提供的低级线程控制工具,使用起来非常简单。如下例所示:
import thread import time mylock = thread.allocate_lock() #Allocate a lock num=0 #Shared resource def add_num(name): global num while True: mylock.acquire() #Get the lock # Do something to the shared resource print 'Thread %s locked! num=%s'%(name,str(num)) if num >= 5: print 'Thread %s released! num=%s'%(name,str(num)) mylock.release() thread.exit_thread() num+=1 print 'Thread %s released! num=%s'%(name,str(num)) mylock.release() #Release the lock. def test(): thread.start_new_thread(add_num, ('A',)) thread.start_new_thread(add_num, ('B',)) if __name__== '__main__': test()
Python 在thread的基础上还提供了一个高级的线程控制库,就是之前提到过的threading。Python的threading module是在建立在thread module基础之上的一个module,在threading module中,暴露了许多thread module中的属性。在thread module中,python提供了用户级的线程同步工具“Lock”对象。而在threading module中,python又提供了Lock对象的变种: RLock对象。RLock对象内部维护着一个Lock对象,它是一种可重入的对象。对于Lock对象而言,如果一个线程连续两次进行acquire操作,那么由于第一次acquire之后没有release,第二次acquire将挂起线程。这会导致Lock对象永远不会release,使得线程死锁。RLock对象允许一个线程多次对其进行acquire操作,因为在其内部通过一个counter变量维护着线程acquire的次数。而且每一次的acquire操作必须有一个release操作与之对应,在所有的release操作完成之后,别的线程才能申请该RLock对象。下面来看看如何使用threading的RLock对象实现同步。
下面来看看如何使用threading的RLock对象实现同步。
import threading mylock = threading.RLock() num=0 class myThread(threading.Thread): def __init__(self, name): threading.Thread.__init__(self) self.t_name = name def run(self): global num while True: mylock.acquire() print '\nThread(%s) locked, Number: %d'%(self.t_name, num) if num>=4: mylock.release() print '\nThread(%s) released, Number: %d'%(self.t_name, num) break num+=1 print '\nThread(%s) released, Number: %d'%(self.t_name, num) mylock.release() def test(): thread1 = myThread('A') thread2 = myThread('B') thread1.start() thread2.start() if __name__== '__main__': test()
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