前面学习了线程基本的概念和创建线程的两种方法,现在看看多线程如何处理竞争条件(racing condition)的问题,当多个线程同时执行的时候,怎么进行控制。

比如说,下面的例子中 我使用了第二种创建的方式,自定义一个类,继承Thread类,然后自定义run()来执行我的方法。在这个run方法里面,每次都对全局变量加1

在主线程里面,他调用一个自己定义的函数,在这个函数里面创建了5000个线程;每个线程都加入一个列表,然后对每个对象都使用join,这是确保主线程等着直到所有子线程完成。最后输出结果

可以看见结果并不是5000,这是为啥呢? 如果查看过程,会发现有些线程刚刚获取了一个值,还未来得及处理,执行的权力就转交给了另外一个线程,这样就导致计数错误。为了确保每一个线程都成功的执行了他应该执行的代码,我们可以加一把锁。

下面是修订过的代码,通过使用Lock()函数,我们在执行代码前acquire(),之后release(),在当前线程完成这段代码之前,其他的线程不可以执行相同的操作。

线程锁,除了上面的Lock()之外,还有一些常用的,比如

Rlock(),允许多重嵌套锁,而Lock()只能锁一次;

还有一个常见的是BoundedSemaphore(信标),可以指定一次锁几个

例如,我可以指定一次放行5个,30个线程分6次出来

还有一种放行的方式叫做Event(),他是统一的放行或者堵塞。

工作方式是通过一个flag的值,set()设置为True,clear()设置为False。如果flag为False,wait()则会堵塞。初始化的时候flag默认为False,即堵塞

最后我们来看看condition(条件),我们可以灵活的设置一次放行1个或者多个线程。这些线程都hang住,直到收到notify(通知)才放行

可以看见上面的代码里面,在wait()和notify()的前后都上了锁,这个锁是初始化的时候自动创建的。如果我们把他去掉,他会直接抛出异常

看看源码,他的确是强调只能对上锁的线程进行操作

conditon还有一种写法是wait_for,他后面参数需要传入一个函数的名字,然后他会内部调用这个函数,如果返回值为真,那么就继续,否则就等着

当我们学完conditon之后,如果回头看前面event()的源码,会发现他本质就是调用的condition,当他放行的时候,他直接放行了所有的线程;因此Event的效果是要么全部停,要么全部开通