一、死鎖
簡(jiǎn)單來說，死鎖是一個(gè)資源被多次調(diào)用，而多次調(diào)用方都未能釋放該資源就會(huì)造成死鎖，這里結(jié)合例子說明下兩種常見的死鎖情況。
1、迭代死鎖
該情況是一個(gè)線程“迭代”請(qǐng)求同一個(gè)資源，直接就會(huì)造成死鎖：
import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread): def run(self): global num time.sleep(1) if mutex.acquire(1): num = num+1 msg = self.name+' set num to '+str(num) print msg mutex.acquire() mutex.release() mutex.release()num = 0mutex = threading.Lock()def test(): for i in range(5): t = MyThread() t.start()if __name__ == '__main__': test()
上例中，在run函數(shù)的if判斷中第一次請(qǐng)求資源，請(qǐng)求后還未 release ，再次acquire，最終無法釋放，造成死鎖。這里例子中通過將print下面的兩行注釋掉就可以正常執(zhí)行了 ，除此之外也可以通過可重入鎖解決，后面會(huì)提到。
2、互相調(diào)用死鎖
上例中的死鎖是在同一個(gè)def函數(shù)內(nèi)多次調(diào)用造成的，另一種情況是兩個(gè)函數(shù)中都會(huì)調(diào)用相同的資源，互相等待對(duì)方結(jié)束的情況。如果兩個(gè)線程分別占有一部分資源并且同時(shí)等待對(duì)方的資源，就會(huì)造成死鎖。
import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread): def do1(self): global resA, resB if mutexA.acquire(): msg = self.name+' got resA' print msg if mutexB.acquire(1): msg = self.name+' got resB' print msg mutexB.release() mutexA.release() def do2(self): global resA, resB if mutexB.acquire(): msg = self.name+' got resB' print msg if mutexA.acquire(1): msg = self.name+' got resA' print msg mutexA.release() mutexB.release() def run(self): self.do1() self.do2()resA = 0resB = 0mutexA = threading.Lock()mutexB = threading.Lock()def test(): for i in range(5): t = MyThread() t.start()if __name__ == '__main__': test()
這個(gè)死鎖的示例稍微有點(diǎn)復(fù)雜。具體可以理下。
二、可重入鎖
為了支持在同一線程中多次請(qǐng)求同一資源，python提供了“可重入鎖”：threading.RLock。RLock內(nèi)部維護(hù)著一個(gè)Lock和一個(gè)counter變量，counter記錄了acquire的次數(shù)，從而使得資源可以被多次require。直到一個(gè)線程所有的acquire都被release，其他的線程才能獲得資源。這里以例1為例，如果使用RLock代替Lock，則不會(huì)發(fā)生死鎖：
import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread): def run(self): global num time.sleep(1) if mutex.acquire(1): num = num+1 msg = self.name+' set num to '+str(num) print msg mutex.acquire() mutex.release() mutex.release()num = 0mutex = threading.RLock()def test(): for i in range(5): t = MyThread() t.start()if __name__ == '__main__': test()
和上面那個(gè)例子的不同之處在于threading.Lock()換成了threading.RLock() 。
三、互斥鎖
python threading模塊有兩類鎖：互斥鎖（threading.Lock ）和可重用鎖（threading.RLock）。兩者的用法基本相同，具體如下：
lock = threading.Lock()lock.acquire()dosomething……lock.release()
RLock的用法是將threading.Lock()修改為threading.RLock()。便于理解，先來段代碼：
[root@361way lock]# cat lock1.py
#!/usr/bin/env python# coding=utf-8import threading # 導(dǎo)入threading模塊import time # 導(dǎo)入time模塊class mythread(threading.Thread): # 通過繼承創(chuàng)建類 def __init__(self,threadname): # 初始化方法 # 調(diào)用父類的初始化方法 threading.Thread.__init__(self,name = threadname) def run(self): # 重載run方法 global x # 使用global表明x為全局變量 for i in range(3): x = x + 1 time.sleep(5) # 調(diào)用sleep函數(shù)，讓線程休眠5秒 print xtl = [] # 定義列表for i in range(10): t = mythread(str(i)) # 類實(shí)例化 tl.append(t) # 將類對(duì)象添加到列表中x=0 # 將x賦值為0for i in tl: i.start()
這里執(zhí)行的結(jié)果和想想的不同，結(jié)果如下：
[root@361way lock]# python lock1.py
30303030303030303030
為什么結(jié)果都是30呢？關(guān)鍵在于global 行和 time.sleep行。
1、由于x是一個(gè)全局變量，所以每次循環(huán)后 x 的值都是執(zhí)行后的結(jié)果值；
2、由于該代碼是多線程的操作，所以在sleep 等待的時(shí)候，之前已經(jīng)執(zhí)行完成的線程會(huì)在這等待，而后續(xù)的進(jìn)程在等待的5秒這段時(shí)間也執(zhí)行完成 ，等待print。同樣由于global 的原理，x被重新斌值。所以打印出的結(jié)果全是30 ；
3、便于理解，可以嘗試將sleep等注釋，你再看下結(jié)果，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有不同。
在實(shí)際應(yīng)用中，如抓取程序等，也會(huì)出現(xiàn)類似于sleep等待的情況。在前后調(diào)用有順序或打印有輸出的時(shí)候，就會(huì)現(xiàn)并發(fā)競(jìng)爭(zhēng)，造成結(jié)果或輸出紊亂。這里就引入了鎖的概念，上面的代碼修改下，如下：
[root@361way lock]# cat lock2.py
#!/usr/bin/env python# coding=utf-8import threading # 導(dǎo)入threading模塊import time # 導(dǎo)入time模塊class mythread(threading.Thread): # 通過繼承創(chuàng)建類 def __init__(self,threadname): # 初始化方法 threading.Thread.__init__(self,name = threadname) def run(self): # 重載run方法 global x # 使用global表明x為全局變量 lock.acquire() # 調(diào)用lock的acquire方法 for i in range(3): x = x + 1 time.sleep(5) # 調(diào)用sleep函數(shù)，讓線程休眠5秒 print x lock.release() # 調(diào)用lock的release方法lock = threading.Lock() # 類實(shí)例化tl = [] # 定義列表for i in range(10): t = mythread(str(i)) # 類實(shí)例化 tl.append(t) # 將類對(duì)象添加到列表中x=0 # 將x賦值為0for i in tl: i.start() # 依次運(yùn)行線程
執(zhí)行的結(jié)果如下：
[root@361way lock]# python lock2.py
36912151821242730
加鎖的結(jié)果會(huì)造成阻塞，而且會(huì)造成開鎖大。會(huì)根據(jù)順序由并發(fā)的多線程按順序輸出，如果后面的線程執(zhí)行過快，需要等待前面的進(jìn)程結(jié)束后其才能結(jié)束 －－－ 寫的貌似有點(diǎn)像隊(duì)列的概念了 ，不過在加鎖的很多場(chǎng)景下確實(shí)可以通過隊(duì)列去解決。
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