什么是鎖機制？

要回答這個問題，我們需要知道為什么需要使用鎖機制。前面我們談到一個進程內的多個線程的某些資源是共享的，這也是線程的一大優勢，但是也隨之帶來一個問題，即當兩個及兩個以上的線程同時訪問共享資源時，如果此時沒有預設對應的同步機制，就可能帶來同一時刻多個線程同時訪問同一個共享資源，即出現競態，多數情況下我們是不希望出現這樣的情況的，那么怎么避免呢？

Lock() 管理線程

先看一段代碼：

import threading import time resource = 0count = 1000000resource_lock = threading.Lock()def increment():global resourcefor i in range(count):resource += 1def decerment():global resourcefor i in range(count):resource -= 1increment_thread = threading.Thread(target=increment) decerment_thread = threading.Thread(target=decerment)increment_thread.start() decerment_thread.start()increment_thread.join() decerment_thread.join()print(resource)

運行截圖如下：

當我們多次運行時，可以看到最終的結果都幾乎不等于我們期待的值即resource初始值0。

為什么呢？ 原因就是因為 += 和 -=并不是原子操作。可以使用dis模塊查看字節碼：import dis def add(total):total += 1 def desc(total):total -= 1 total = 0 print(dis.dis(add)) print(dis.dis(desc)) # 運行結果： # 3 0 LOAD_FAST 0 (total) # 3 LOAD_CONST 1 (1) # 6 INPLACE_ADD # 7 STORE_FAST 0 (total) # 10 LOAD_CONST 0 (None) # 13 RETURN_VALUE # None # 5 0 LOAD_FAST 0 (total) # 3 LOAD_CONST 1 (1) # 6 INPLACE_SUBTRACT # 7 STORE_FAST 0 (total) # 10 LOAD_CONST 0 (None) # 13 RETURN_VALUE # None

那么如何保證初始值為0呢？ 我們可以利用Lock（），代碼如下：

import threading import time resource = 0count = 1000000resource_lock = threading.Lock()def increment():global resourcefor i in range(count):resource_lock.acquire()resource += 1resource_lock.release()def decerment():global resourcefor i in range(count):resource_lock.acquire()resource -= 1resource_lock.release()increment_thread = threading.Thread(target=increment) decerment_thread = threading.Thread(target=decerment)increment_thread.start() decerment_thread.start()increment_thread.join() decerment_thread.join()print(resource)

運行截圖如下：

從運行結果可以看到，不論我們運行多少次改代碼，其resource的值都為初始值0， 這就是Lock()的功勞，即它可以將某一時刻的訪問限定在單個線程或者單個類型的線程上，在訪問鎖定的共享資源時，必須要現獲取對應的鎖才能訪問，即要等待其他線程釋放資源，即resource_lock.release()

當然為了防止我們對某個資源鎖定后，忘記釋放鎖，導致死鎖，我們可以利用上下文管理器管理鎖實現同樣的效果：

import threading import time resource = 0count = 1000000resource_lock = threading.Lock()def increment():global resourcefor i in range(count):with resource_lock:resource += 1def decerment():global resourcefor i in range(count):with resource_lock:resource -= 1increment_thread = threading.Thread(target=increment) decerment_thread = threading.Thread(target=decerment)increment_thread.start() decerment_thread.start()

RLock() 與Lock()的區別

我們需要知道Lock()作為一個基本的鎖對象，一次只能一個鎖定，其余鎖請求，需等待鎖釋放后才能獲取，否則會發生死鎖：

import threading resource.lock = threading.lock()resource = 0resource.lock.acquire() resource.lock.acquire() resource += 1 resource.lock.release() resource.lock.release()

為解決同一線程中不能多次請求同一資源的問題，python提供了“可重入鎖”：threading.RLock，RLock內部維護著一個Lock和一個counter變量，counter記錄了acquire的次數，從而使得資源可以被多次acquire。直到一個線程所有的acquire都被release，其他的線程才能獲得資源 。用法和threading.Lock類相同，即比如遞歸鎖的使用：

import threading lock = threading.RLock() def dosomething(lock):lock.acquire()# do somethinglock.release()lock.acquire() dosomething(lock) lock.release()

總結

以上是生活随笔為你收集整理的educoder 使用线程锁(lock)实现线程同步_Python并行编程(二)：多线程锁机制利用Lock与RLock实现线程同步的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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