控制资源访问
前文提到threading库在多线程时,对同一资源的访问容易导致破坏与丢失数据。为了保证安全的访问一个资源对象,我们需要创建锁。
示例如下:
import threading import time class AddThread(): def __init__(self, start=0): self.lock = threading.Lock() self.value = start def increment(self): print("Wait Lock") self.lock.acquire() try: print("Acquire Lock") self.value += 1 print(self.value) finally: self.lock.release() def worker(a): time.sleep(1) a.increment() addThread = AddThread() for i in range(3): t = threading.Thread(target=worker, args=(addThread,)) t.start()
运行之后,效果如下:
acquire()会通过锁进行阻塞其他线程执行中间段,release()释放锁,可以看到,基本都是获得锁之后才执行。避免了多个线程同时改变其资源对象,不会造成混乱。
判断是否有另一个线程请求锁
要确定是否有另一个线程请求锁而不影响当前的线程,可以设置acquire()的参数blocking=False。
示例如下:
import threading import time def worker2(lock): print("worker2 Wait Lock") while True: lock.acquire() try: print("Holding") time.sleep(0.5) finally: print("not Holding") lock.release() time.sleep(0.5) def worker1(lock): print("worker1 Wait Lock") num_acquire = 0 value = 0 while num_acquire < 3: time.sleep(0.5) have_it = lock.acquire(blocking=False) try: value += 1 print(value) print("Acquire Lock") if have_it: num_acquire += 1 finally: print("release Lock") if have_it: lock.release() lock = threading.Lock() word2Thread = threading.Thread( target=worker2, name='work2', args=(lock,) ) word2Thread.start() word1Thread = threading.Thread( target=worker1, name='work1', args=(lock,) ) word1Thread.start()
运行之后,效果如下:
这里,我们需要迭代很多次,work1才能获取3次锁。但是尝试了很8次。
with lock
前文,我们通过lock.acquire()与lock.release()实现了锁的获取与释放,但其实我们Python还给我们提供了一个更简单的语法,通过with lock来获取与释放锁。
示例如下:
import threading import time class AddThread(): def __init__(self, start=0): self.lock = threading.Lock() self.value = start def increment(self): print("Wait Lock") with self.lock: print("lock acquire") self.value += 1 print(self.value) print("lock release") def worker(a): time.sleep(1) a.increment() addThread = AddThread() for i in range(3): t = threading.Thread(target=worker, args=(addThread,)) t.start()
这里,我们只是将最上面的例子改变了一下。效果如下:
需要注意的是,正常的Lock对象不能请求多次,即使是由同一个线程请求也不例外。如果同一个调用链中的多个函数访问一个锁,则会发生意外。如果期望在同一个线程的不同代码需要重新获得锁,那么这种情况下使用RLock。