开发者学堂课程【Python入门 2020年版:线程锁的使用】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。
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线程锁的使用
内容介绍
一、线程安全问题怎么解决:线程锁的使用
二、线程锁的好处与问题
一、线程安全问题怎么解决
t
icket=20
def sell_ticket ():
global ticket
While True:
if ticket > 0:
time.sleep(1)
ticket -= 1
print('{}
卖出一张票,还剩{}张'.
format(threading.current_thread().name,ticket))
else:
print('
票卖完了')
break
t1=threading.Thread(target=sell_ticket
,name=‘线程1’)
t2=threading.Thread(target=sell_ticket,name=‘线程2’)
t1.start()
t2.start()
1.怎么解决问题
把 time.sleep(1)放到 ticket -= 1下面就能解决-1的问题。
ticket=20
def sell_ticket ():
global ticket
While True:
if ticket > 0:
ticket -= 1
time.sleep(1)
print('{}
卖出一张票,还剩{}张'.
format(threading.current_thread().name,ticket))
else:
print('
票卖完了')
break
t1=threading.Thread(target=sell_ticket
,name=‘线程1’)
t2=threading.Thread(target=sell_ticket,name=‘线程2’)
t1.start()
t2.start()
票卖是卖完了,但是会出现线程打印数据不对的问题:
线程2卖出一张票,还剩18张线程1卖出一看张票,还剩18张
线程2卖出一张票,还剩16张线程1卖出一张票,还剩16张
线程1卖出一张票,还剩14张线程2卖出张票,还剩14张
线程2卖出一张票,还剩12张线程1卖出一张票,还剩12张
......
2.把 time.sleep(1)放到 print 下面:
ticket=20
def sell_ticket ():
global ticket
While True:
if ticket > 0:
ticket -= 1
print('{}
卖出一张票,还剩{}张'.
format(threading.current_thread().name,ticket))
time.sleep(1)
else:
print('
票卖完了')
break
t1=threading.Thread(target=sell_ticket
,name=‘线程1’)
t2=threading.Thread(target=sell_ticket,name=‘线程2’)
t1.start()
t2.start()
票是卖完了确实没什么问题。
但是 sleep 并不是说想要这个 sleep,只是模拟一个场景,买票如果中间有非常费时的操作,不可能买票就直接把票给你。
演示的是如果在你改这个变量之前有一些非常耗时的操作比如问你去哪查询信息之类的,这时会引发线程安全问题。
有个解决方案,就是给它加锁。
3.线程锁的使用
(1)同步
当多个线程几乎同时修改某一个共享数据的时候,需要进行同步控制。同步就是协同步调,按预定的先后次序进行运行。记程同步能够保证多个钱程安全访问竞争资源,最简单的同步机制是引入互斥锁。
(2)互斥锁
互斥锁为资源引入一个状态:锁定/非锁定
某个线程要更改共享数据时,先将其锁定,此时资源的状态为锁定”,其他线程不能更改;直到该线程释放资源,将资源的状态变成非锁定,其他的线程才能再次锁定该资源。
互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入操作,从而保证了多线程情况下数据的正确性。
threading 模块中定义了 Lock 类,可以方便的处理锁定:
#创建锁
mutex = threading.Lock()
#锁定
mutex. acquire()
#释放
mutex.release()
锁的举例解释:有一个房间,A、B 都能进入访问数据,A 进入访问数据的时候,有个锁,B 不能进。A 出来以后锁会释放掉,B 再操作。这样,线程就安全了。
锁必须是同一把锁。所以先创建一把全局变量的锁,用数据的时候锁上,判断是否大于0之前就要加上锁,卖一张锁就要 release,票全部卖完也要 release。
ticket=20
#创建一把锁
lock=threading.Lock()
def sell_ticket ():
global ticket
While True:
lock.acquire()
#加同步锁
if ticket > 0:
time.sleep(1)
ticket -= 1
lock.release()
print('{}
卖出一张票,还剩{}张'.
format(threading.current_thread().name,ticket))
else:
lock.release()
print('
票卖完了')
break
t1=threading.Thread(target=sell_ticket
,name=‘线程1’)
t2=threading.Thread(target=sell_ticket,name=‘线程2’)
t1.start()
t2.start()
二、线程锁的好处与问题
加锁的好处,线程1进来,在锁释放前,线程2都不能进。加了同步锁线程就安全了,但是又会出现一个问题:
售票变慢,效率又降低了。但是这个问题不可避免。
当我们代码比较复杂时,比如前面有很多的功能,比如在 while True:与 if 之间有 print(‘呵呵呵’)、print(‘哈哈哈’)、print(‘ddd’)、print(‘ppp’)...有100行都没有用到全局变量时,这100行的效率就比较高了。只需在后面两三行用到的地方加锁,除了加锁的地方其他地方效率都还是很高的。
但是只要访问 ticket 数据时都会出现线程安全问题。
如果有五个线程,一个进来之后,其他都得等着。适合的多线程确实在有的地方可以提高效率,但是线程过多时,不一定能提高效率。以前 Android 的 app 做操作时,会有应用程序无响应,这个可以相当于多线程,如果联网一下要等10秒,你再点其他按钮的时候,操作系统已经接收到你的操作,但是它一直在处理第一个操作,时间久了就会卡死。
网络买票,车站,卖票怎么卖,不是访问所有数据,只需要访问一个数据库,比如说车次,就只要保证车次的数据是对的就行了。
比如2020.3.5,12:30从北京开往上海的高铁,只要保证这里面的数据是同步的就行,除非有大量的人同时访问时,才会出现问题。
加锁不仅会有效率问题,还会有死锁问题。