互斥锁

1.互斥锁的概念

2.互斥锁的使用

3.使用互斥锁完成2个线程对同一全局变量各加100万次的操作，而不会出现问题

死锁 

死锁的概念

避如何免死锁：

出现死锁的例子

互斥锁

1.互斥锁的概念

  • 互斥锁： 对共享数据进行锁定，保证同一时刻只有一个线程去操作
  • 互斥锁是多个线程一起去抢，抢到锁的线程先执行，没有抢到锁的线程需要等待，等互斥锁使用完释放后，其他等待的线程再去抢这个锁。

2.互斥锁的使用

  • threading模块中定义了Lock变量，这个变量本质上是一个函数，通过调用这个函数可以获取一把互斥锁。

互斥锁使用步骤

  • 创建锁

mutex = threading.Lock()

  • 上锁

mutex.acquire() ''' '' ' ...这里编写代码，能保证同一时刻只能有一个线程去操作，对共享数据进行锁定

  • 释放锁

mutex.release()

注意点：

  • acquire和release方法之间的代码同一时刻只能有一个线程去操作
  • 如果在调用acquire方法的时候，其他线程已经使用了这个互斥锁，那么此时acquire方法会堵塞，直到这个互斥锁释放后才能再次上锁

3.使用互斥锁完成2个线程对同一全局变量各加100万次的操作，而不会出现问题

import threading

# 全局变量
g_num = 0

# 创建互斥锁
lock = threading.Lock()

# 循环100万次执行的任务
def task1():
    # 表示要声明修改全局变量的内存地址
    global g_num

    # 上锁
    lock.acquire()

    # 每循环一次给全局变量加一
    for i in range(1000000):
        g_num += 1

    # 释放锁
    lock.release()
    print("task1: ", g_num)

# 循环100万次执行的任务
def task2():
    # 表示要声明修改全局变量的内存地址
    global g_num

    # 上锁
    lock.acquire()

    # 每循环一次给全局变量加一
    for i in range(1000000):
        g_num += 1

    # 释放锁
    lock.release()

    print("task2: ", g_num)

if __name__ == '__main__':
    first_thread = threading.Thread(target=task1)
    second_thread = threading.Thread(target=task1)

    first_thread.start()
    second_thread.start()

 运行结果： 

python默认互斥锁吗 python线程互斥锁_全局变量

  • 互斥锁可以保证同一时刻只有一个线程去执行代码，能够保证全局变量的数据没有问题
  • 线程等待和互斥锁都是把多任务改成单任务去执行，保证了数据的准确性，但是执行性能会下降

死锁 

死锁的概念

  • 死锁： 一直等待对方释放锁的情景就是死锁
  • 死锁是一种状态，有多个互斥锁时，就有可能出现死锁这种状态。
  • 在线程间共享多个资源的时候，如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源，就会造成死锁

避如何免死锁：

  1. 程序设计时要尽量避免(银行家算法)     什么是银行家算法？
  2. 添加超时时间等

出现死锁的例子

# 需求： 多线程同时根据下标在列表中取值，要保证同一时刻只能有一个线程取值
import threading

# 创建锁
lock = threading.Lock()


def get_value(index):
    # 上锁
    lock.acquire()

    my_list = [0, 1, 2]
    # 判断下标是否越界
    if index >= len(my_list):
        print("下标越界：", index)
        '''
            如果加上下方代码就不会造成死锁，要把锁给释放掉
            取值不成功，也需要释放互斥锁，不要影响后面的线程去取值
            需要在合适的地方进行释放锁，防止死锁    
            lock.release()        
        '''
        # 这块直接返回了，不执行后面的代码了
        return

        # 根据下标取值
    value = my_list[index]
    print(value)

    # 释放锁
    lock.release()


if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        sub_thread = threading.Thread(target=get_value, args=(i,))
        sub_thread.start()

 运行结果：  程序一直在执行，一直等待释放锁，这就会造成了死锁

python默认互斥锁吗 python线程互斥锁_死锁_02