Lock：指令锁，有两种状态(锁定与非锁定)，以及两个基本函数：
使用
acquire()设置为locked状态，使用release()设置为unlocked状态。acquire()函数有两个可选参数：blocking=True：是否堵塞当前线程等待；timeout=None：堵塞等待时间。如果成功获得lock，acquire返回True，否则返回False，超时也是返回False。使用起来也很简单，在访问共享资源的地方acquire一下，用完release就好。使用代码示例如下：
import threading file_name = "test.txt" lock = threading.Lock() # 定义一个写入文件的方法(加锁) def write_to_file(msg): if lock.acquire(): try: with open(file_name, "a+", encoding="utf-8") as f: f.write(msg + "\n") except OSError as reason: print(str(reason)) finally: lock.release() class MyThread(threading.Thread): def __init__(self, msg): super().__init__() self.msg = msg def run(self): write_to_file(self.name + "~" + self.msg) if __name__ == '__main__': for i in range(1, 101): t = MyThread(str(i)).start()
这里把循环次数改成了101，反复执行多次，test.txt中写入顺序也是正确的，加锁有效。另外有一点要注意：如果锁的状态是unlocked，此时调用release会抛出RuntimeError异常！
RLock：可重入锁，和Lock类似，但RLock却可以被同一个线程请求多次！ 举个例子：在一个线程里调用Lock对象的acquire方法两次。
lock.acquire() lock.acquire() lock.release() lock.release()
你会发现程序卡住不动，因为已经发生了死锁，但是方法调用是在同一个线程里的，这很不合理吧。这个时候就可以引入RLock了，使用RLock编写一样代码，只需把threading.Lock()改成threading.RLock()，即可解决这个问题。
虽然使用RLock可以规避同一个线程引起的死锁问题，但是acquire和release函数要成对出现，即有多少个acquire就要有多少个release，才能够正真释放锁。
⑤ 条件变量(Condition)
上面的互斥锁Lock和RLock只是最简单的同步机制，Python为我们提供了Condition(条件变量)，以便于处理复杂线程同步问题，比如最经典的生产者与消费者问题。
Condition除了提供与Lock类似的acquire()与release()函数外，还提供了wait()与notify()函数。
用法简介：
- 1.调用`threading.Condition`获得一个条件变量对象；
- 2.线程调用acquire获得Condition对象；
- 3.进行条件判断，不满足条件调用wait函数，满足条件，进行一些处理改变条件后，调用notify函数通知处于wait状态的线程，重新进行条件判断。
代码示例如下（实现一个简单的消费者和生产者）：
import threading import time condition = threading.Condition() products = 0 # 商品数量 # 定义生产者线程类 class Producer(threading.Thread): def run(self): global products while True: if condition.acquire(): if products >= 99: condition.wait() else: products += 2 print(self.name + "生产了2个产品，当前剩余产品数为：" + str(products)) condition.notify() condition.release() time.sleep(2) # 定义消费者线程类 class Consumer(threading.Thread): def run(self): global products while True: if condition.acquire(): if products < 4: condition.wait() else: products -= 4 print(self.name + "消耗了4个产品，当前剩余产品数为：" + str(products)) condition.notify() condition.release() time.sleep(2) if __name__ == '__main__': # 创建五个生产者线程 for i in range(5): p = Producer() p.start() # 创建两个消费者线程 for j in range(2): c = Consumer() c.start()
部分运行结果如下：
Thread-1生产了2个产品，当前剩余产品数为：2 Thread-2生产了2个产品，当前剩余产品数为：4 Thread-3生产了2个产品，当前剩余产品数为：6 Thread-4生产了2个产品，当前剩余产品数为：8 Thread-5生产了2个产品，当前剩余产品数为：10 Thread-6消耗了4个产品，当前剩余产品数为：6 Thread-7消耗了4个产品，当前剩余产品数为：2 Thread-1生产了2个产品，当前剩余产品数为：4 Thread-5生产了2个产品，当前剩余产品数为：6 Thread-3生产了2个产品，当前剩余产品数为：8 Thread-7消耗了4个产品，当前剩余产品数为：4 Thread-6消耗了4个产品，当前剩余产品数为：0 Thread-4生产了2个产品，当前剩余产品数为：2
Condition维护着一个互斥锁对象(默认是RLock)，也可以自己实例化一个在Condition实例化的时候通过构造函数传入，所以，调用的Condition的acquire与release函数，其实调用就是这个锁对象的acquire与release函数。
Condition提供的其他函数：
- wait(timeout=None)：释放锁，同时线程被挂起，直到收到通知被唤醒
或超时(如果设置了timeout)，当线程被唤醒并重新占有锁时，程序才继续执行；
- wait_for(predicate, timeout=None)：等待知道条件为True，predicate应该是
一个回调函数，返回布尔值，timeout用于指定超时时间，返回值为回调函数返回
的布尔值，或者超时，返回False(3.2新增)；
- notify(n=1)：默认唤醒一个正在的等待线程，notify并不释放锁！！！
- notify_all()：唤醒所有等待线程，进入就绪状态，等待获得锁，notify_all 同样不释放锁！！！
注：上述函数只有在acquire之后才能调用，不然会报RuntimeError异常。
⑥ 信号量(Semaphore)
信号量，也是一个简单易懂的东西，举个形象的例子：
厕所里有五个坑位，每有个人去厕所就会占用一个坑位，所剩余的坑位-1，当五个坑都被人占满时，新来的人就只能在外面等候，直到有人出来为止。这里的五个坑位就是信号量，蹲坑的人就是线程，初始值为5，来人-1，走人+1，超过最大值，新来的处于堵塞状态，我们写下代码来还原这个过程。
信号量使用代码示例如下：
import threading import time import random s = threading.Semaphore(5) # 粪坑 class Human(threading.Thread): def run(self): s.acquire() # 占坑 print("蹲坑 - " + self.name + " - " + str(time.ctime())) time.sleep(random.randrange(1, 3)) print("走人 - " + self.name + " - " + str(time.ctime())) s.release() # 走人 if __name__ == '__main__': for i in range(10): human = Human() human.start()
运行结果如下：
蹲坑 - Thread-1 - Tue Jul 17 19:59:15 2018 蹲坑 - Thread-2 - Tue Jul 17 19:59:15 2018 蹲坑 - Thread-3 - Tue Jul 17 19:59:15 2018 蹲坑 - Thread-4 - Tue Jul 17 19:59:15 2018 蹲坑 - Thread-5 - Tue Jul 17 19:59:15 2018 走人 - Thread-1 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 蹲坑 - Thread-6 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 走人 - Thread-2 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 走人 - Thread-3 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 蹲坑 - Thread-8 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 走人 - Thread-5 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 蹲坑 - Thread-7 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 蹲坑 - Thread-9 - Tue Jul 17 19:59:16 2018 走人 - Thread-4 - Tue Jul 17 19:59:17 2018 蹲坑 - Thread-10 - Tue Jul 17 19:59:17 2018 走人 - Thread-6 - Tue Jul 17 19:59:17 2018 走人 - Thread-8 - Tue Jul 17 19:59:17 2018 走人 - Thread-9 - Tue Jul 17 19:59:17 2018 走人 - Thread-7 - Tue Jul 17 19:59:18 2018 走人 - Thread-10 - Tue Jul 17 19:59:19 2018
