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11.python并发入门（part4 死锁与递归锁）

發(fā)布時(shí)間：2025/3/21 python 57 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 11.python并发入门（part4 死锁与递归锁）小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

一、關(guān)于死鎖。

死鎖，就是當(dāng)多個(gè)進(jìn)程或者線程在執(zhí)行的過程中，因爭奪共享資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，一旦產(chǎn)生了死鎖，不加人工處理，程序會(huì)一直等待下去，這也被稱為死鎖進(jìn)程。

下面是一個(gè)產(chǎn)生“死鎖”現(xiàn)象的例子：

import threading

import time

lock_a = threading.Lock()

lock_b = threading.Lock()

class test_thread(threading.Thread):

? ? def __init__(self):

? ? ? ? super(test_thread,self).__init__()

? ? def run(self):

? ? ? ? self.fun1()

? ? ? ? self.fun2()

? ? def fun1(self):

? ? ? ? lock_a.acquire()

? ? ? ? print "I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResA",time.time())

? ? ? ? lock_b.acquire()

? ? ? ? print "I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResB",time.time())

? ? ? ? lock_b.release()

? ? ? ? lock_a.release()

? ? def fun2(self):

? ? ? ? lock_b.acquire()

? ? ? ? print ("I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResB",time.time()))

? ? ? ? time.sleep(0.2)

? ? ? ? lock_a.acquire()

? ? ? ? print ("I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResA",time.time()))

? ? ? ? lock_a.release()

? ? ? ? lock_b.release()

if __name__ == "__main__":

? ? print "start---------------------------%s"%(time.time())

? ? for i in range(0, 10):

? ? ? ? my_thread = test_thread()

? ? ? ? my_thread.start()

輸出執(zhí)行結(jié)果：

start---------------------------1494682814.1

I am Thread-1 , get res: ResA---1494682814.1

I am Thread-1 , get res: ResB---1494682814.1

I am Thread-2 , get res: ResA---1494682814.1

下面來分析代碼，為什么會(huì)產(chǎn)生死鎖：

開了10個(gè)線程，首先肯定會(huì)有一個(gè)線程去拿到lock_a這把鎖，其余的線程只能阻塞，一直等到lock_a這把鎖被釋放，然后這個(gè)線程又獲得了一把鎖就是lock_b，執(zhí)行完了一條print操作后，釋放lock_b這把鎖，此時(shí)，其他的線程還是沒有辦法去執(zhí)行func1里面的資源，釋放了lock_b這把鎖后，緊接著lock_a也被釋放了，此時(shí)，下一個(gè)線程就可以去執(zhí)行func1中的資源了，接下來，線程1執(zhí)行到了func2拿到了lock_b這把鎖，然后執(zhí)行一個(gè)print輸出，I am Thread-1 , get res: ResB---1494682814.1，sleep0.2秒，在第一個(gè)線程sleep的過程中第二個(gè)線程開始執(zhí)行，第二個(gè)線程在執(zhí)行func1的時(shí)候，首先拿到了lock_a這把鎖，執(zhí)行了下面的print語句，I am Thread-2 , get res: ResA---1494682814.1，此時(shí)的情況就是線程1拿到了lock_b這把鎖，線程2拿到了lock_a這把鎖，那么問題來了，線程2如果想繼續(xù)執(zhí)行func1后面的內(nèi)容，需要去獲得lock_b這把鎖，而此時(shí)lock_b鎖已經(jīng)被線程1拿走了（線程1執(zhí)行到了func2拿走了lock_b鎖，并且還沒被釋放~），線程1，sleep0.2秒后，需要繼續(xù)執(zhí)行func2中的內(nèi)容，此時(shí)，需要拿到lock_a鎖，（lock_a鎖，被線程2執(zhí)行func1的時(shí)候拿走了，并且沒有被釋放~），現(xiàn)在的情況就是線程1需要lock_a鎖，但是lock_a在線程2手里，線程2需要lock_b鎖，但是lock_b鎖在線程1手里~雙方都沒有辦法執(zhí)行到后面的釋放操作。

這也就相當(dāng)于兩個(gè)人要做交易，甲手里有蘋果乙手里有菠蘿，甲想吃乙手里的菠蘿，乙想吃甲手里的蘋果，但是誰都不愿意先把自己手里的東西先給對(duì)方~所以程序就會(huì)一直卡在這。

這就是死鎖形成的原理。

二、遞歸鎖。

解決死鎖問題有一個(gè)特別有效的方法，就是遞歸鎖.

遞歸鎖與普通的互斥鎖最大的不同就是，一個(gè)鎖的對(duì)象內(nèi)部，維護(hù)了一個(gè)計(jì)數(shù)器，這個(gè)計(jì)數(shù)器的初始值是0，當(dāng)一個(gè)線程acquire一次這個(gè)鎖時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器+1，但是，這把鎖的計(jì)數(shù)器一旦大于0，其他的線程是無法拿到這把鎖的，只有當(dāng)前線程可以拿。

（當(dāng)前線程acquire一次，計(jì)數(shù)器+1，release一次計(jì)數(shù)器-1，所以，當(dāng)前的線程想要徹底釋放掉遞歸鎖，acquire多少次，就要release多少次！！！）

（這個(gè)計(jì)數(shù)器，就是遞歸鎖中的count。）

還拿剛才的那段產(chǎn)生死鎖的代碼來舉例：

import threading

import time

r_lock = threading.RLock() #RLock是用來產(chǎn)生遞歸鎖的一個(gè)類，產(chǎn)生一個(gè)遞歸鎖。

class test_thread(threading.Thread):

? ? def __init__(self):

? ? ? ? super(test_thread,self).__init__()

? ? def run(self):

? ? ? ? self.fun1()

? ? ? ? self.fun2()

? ? def fun1(self):

? ? ? ? r_lock.acquire() #count+1

? ? ? ? print "I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResA",time.time())

? ? ? ? r_lock.acquire() #count再+1

? ? ? ? print "I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResB",time.time())

? ? ? ? r_lock.release() #count -1

? ? ? ? r_lock.release() #count 再-1

? ? def fun2(self):

? ? ? ? r_lock.acquire()

? ? ? ? print ("I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResB",time.time()))

? ? ? ? time.sleep(0.2)

? ? ? ? r_lock.acquire()

? ? ? ? print ("I am %s , get res: %s---%s" %(self.name, "ResA",time.time()))

? ? ? ? r_lock.release()

if __name__ == "__main__":

? ? print "start---------------------------%s"%(time.time())

? ? r_lock = threading.RLock()

? ? for i in range(0, 10):

? ? ? ? my_thread = test_thread()

? ? ? ? my_thread.start()

輸出結(jié)果：

start---------------------------1494687542.43

I am Thread-1 , get res: ResA---1494687542.43

I am Thread-1 , get res: ResB---1494687542.43

I am Thread-1 , get res: ResA---1494687542.63

I am Thread-2 , get res: ResA---1494687542.63

I am Thread-2 , get res: ResB---1494687542.63

I am Thread-2 , get res: ResA---1494687542.83

I am Thread-4 , get res: ResA---1494687542.83

I am Thread-4 , get res: ResB---1494687542.83

I am Thread-4 , get res: ResA---1494687543.04

I am Thread-6 , get res: ResA---1494687543.04

I am Thread-6 , get res: ResB---1494687543.04

I am Thread-6 , get res: ResA---1494687543.24

I am Thread-8 , get res: ResA---1494687543.24

I am Thread-8 , get res: ResB---1494687543.24

I am Thread-8 , get res: ResA---1494687543.44

I am Thread-10 , get res: ResA---1494687543.44

I am Thread-10 , get res: ResB---1494687543.44

I am Thread-10 , get res: ResA---1494687543.65

I am Thread-5 , get res: ResA---1494687543.65

I am Thread-5 , get res: ResB---1494687543.65

I am Thread-5 , get res: ResA---1494687543.85

I am Thread-9 , get res: ResA---1494687543.85

I am Thread-9 , get res: ResB---1494687543.85

I am Thread-9 , get res: ResA---1494687544.06

I am Thread-7 , get res: ResA---1494687544.06

I am Thread-7 , get res: ResB---1494687544.06

I am Thread-7 , get res: ResA---1494687544.26

I am Thread-3 , get res: ResA---1494687544.26

I am Thread-3 , get res: ResB---1494687544.26

I am Thread-3 , get res: ResA---1494687544.46

從上面的例子來看，死鎖的問題被完美的解決掉了。

最后，總結(jié)下遞歸鎖：

在python中，如果同一個(gè)線程需要多次去訪問同一個(gè)共享資源，這個(gè)時(shí)候，就可以使用遞歸鎖（RLock），遞歸鎖的內(nèi)部，維護(hù)了一個(gè)Lock對(duì)象和一個(gè)counter計(jì)數(shù)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。

所以說RLock可以完全代替Lock,能用遞歸鎖盡量用遞歸鎖！

? ? ? 本文轉(zhuǎn)自蘇浩智 51CTO博客，原文鏈接：http://blog.51cto.com/suhaozhi/1925393，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)自行聯(lián)系原作者

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的11.python并发入门（part4 死锁与递归锁）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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