為什么需要線程鎖

當(dāng)我們訪問一些特殊的數(shù)據(jù)時(shí)，需要保證該數(shù)據(jù)的原子性，比如: 文章的閱讀量、文章的點(diǎn)贊量等。我們必須要確保這些共享數(shù)據(jù)必須是原子性的，否則的話，多線程同時(shí)訪問的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)異常情況，什么是原子性呢？原子性是指一個(gè)操作是不可能被中途中斷的，要不全部完成，要不沒有完成，這么說，可能不理解，下面舉個(gè)例子來說明一下原子性的重要性:

比如我們寫一個(gè)程序，來模擬10個(gè)人點(diǎn)贊，最后輸出閱讀量的值，代碼如下:

代碼初看好像沒什么問題，反正核心點(diǎn)就是閱讀量+1，當(dāng)運(yùn)行就，就出現(xiàn)問題了，

上述代碼，運(yùn)行了5次，出現(xiàn)了5次不一樣的結(jié)果。這就是出現(xiàn)了競爭，所以我們需要加一個(gè)鎖，來確保該閱讀量函數(shù)的原子性。

線程鎖使用

python中的threading模塊，提供的鎖就只有一種，我們使用Lock定義鎖，例如:

Lock = threading.Lock()

如果需要對(duì)資源進(jìn)行上鎖的話，使用acquire方法即可，例如:

Lock.acquire()

如果需要對(duì)資源進(jìn)行解鎖的話，使用release方法即可，例如:

Lock.release()

除此之外，threading模塊還提供了RLock可重入鎖，可重入鎖的作用和普通鎖一樣，用于保護(hù)資源，以保證并發(fā)訪問不會(huì)出現(xiàn)問題，但是與普通鎖不同的是，可重入鎖允許同一個(gè)線程在持有鎖的情況下多次獲取該鎖而不會(huì)發(fā)生死鎖。但是在持有多少次鎖，也必須釋放多少次鎖，否則會(huì)出現(xiàn)問題。

案例說明線程鎖

上述我們介紹了線程鎖，這里將addReaderCount進(jìn)行加鎖和解鎖的操作，代碼如下:

上述代碼在源代碼的基礎(chǔ)上，在最開始使用Lock定義了一個(gè)鎖，而后再函數(shù)開始之前進(jìn)行一個(gè)加鎖acquire()，這樣的話，其他函數(shù)在執(zhí)行的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這個(gè)是已經(jīng)鎖住了的，所以會(huì)等待，等待解鎖后（releas()）再進(jìn)行該函數(shù)，而函數(shù)又會(huì)加鎖，如此往復(fù)，能夠確保在同一時(shí)刻，addReaderCount函數(shù)只執(zhí)行一次。

執(zhí)行程序結(jié)果為:

可以發(fā)現(xiàn)，這次的結(jié)果閱讀量的值終于符合我們的預(yù)期了。

實(shí)現(xiàn)一個(gè)讀寫鎖

在python中，原生是沒有讀寫鎖的，只能借助第三方來實(shí)現(xiàn)，這里我們可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的讀寫鎖。

在寫之前，我們需要先了解下讀寫鎖的作用到底是什么？讀寫鎖將資源拆分為讀和寫2種操作，讀鎖允許多個(gè)線程同時(shí)讀取共享資源，提高并發(fā)性能。但是當(dāng)需要修改共享資源的時(shí)候，只能允許一個(gè)線程修改該共享資源，并且在修改完畢前，不允許讀請求，以便造成數(shù)據(jù)不一致。所以操作完畢后，開放讀請求。

這里為了實(shí)驗(yàn)，寫了一個(gè)最簡單的讀寫鎖，安全性和效率都得不到保證，若想使用讀寫鎖，可以使用第三方的讀寫鎖。

我們自己寫的讀寫鎖代碼如下:

上述代碼，我們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)讀寫鎖類RWLock，其中有4個(gè)方法，分別為:

• writeLock：寫鎖
• writeUnlock：釋放寫鎖
• readLock：讀鎖
• readUnlock: 釋放讀鎖

由于讀鎖可以同一時(shí)刻被調(diào)用，所以我們使用的變量readCount來定義的，等需要讀鎖的是，readCount會(huì)+1,可以一直調(diào)用下去，而如果需要寫鎖的時(shí)候，這里是先將寫鎖變量Locked定義為True，若此時(shí)再次調(diào)用讀寫，會(huì)讓其等待，而在寫鎖中，會(huì)等待讀鎖讀取完畢后(readCount為0的時(shí)候)，再進(jìn)行寫鎖的請求。寫鎖執(zhí)行完畢后，會(huì)將Locked給重置為False。

這里寫一個(gè)小的調(diào)用方法來調(diào)用一下:

上述代碼，在reads和writes方法中，分表調(diào)用我們之前定義的讀鎖和寫鎖，代碼中定義了9個(gè)線程，分別是調(diào)用了6次讀，以及3次寫。

效果我們來看下:

從上述結(jié)果中，我們不難發(fā)現(xiàn)，在沒有寫鎖情況下，我們使用讀鎖，可以訪問同一資源，當(dāng)使用寫鎖后，讀鎖會(huì)暫停，當(dāng)寫鎖執(zhí)行完畢后，讀鎖才會(huì)繼續(xù)批量執(zhí)行。

總結(jié)

本篇文章簡單探討了一下python線程鎖，并且舉了一個(gè)點(diǎn)贊的案例，來說明某些資源/函數(shù)需要原子性操作的時(shí)候，為避免資源競爭，所以需要在使用過程中，增加一個(gè)鎖，以保證其原子性，由于python原生沒有讀寫鎖，需要依賴于第三方，所以最后我們寫了一個(gè)最簡單的讀寫鎖。

到此這篇關(guān)于簡單探討一下python線程鎖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python 線程鎖內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論