Python 進程互斥鎖 Lock - Python零基礎入門教程

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和前面講到的 Python 線程互斥鎖 Lock 類似蔑赘,當有多個進程 Process 同時讀寫同一個文件時痪宰,為了避免數(shù)據(jù)讀寫產生異常弱匪,我們需要為正在操作的進程加上互斥鎖,互斥鎖的原理不管是對線程 threading 還是對進程 Process 而言都是一樣昧狮。

一.Python 線程互斥鎖和進程互斥鎖

1.創(chuàng)建線程互斥鎖

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿說編程
@Blog(個人博客地址): www.codersrc.com
@File:Python 進程互斥鎖 Lock.py
@Time:2021/05/09 07:37
@Motto:不積跬步無以至千里景馁,不積小流無以成江海,程序人生的精彩需要堅持不懈地積累逗鸣!

"""

# 導入線程threading模塊
import threading

# 創(chuàng)建線程互斥鎖
mutex = threading.Lock()

2.創(chuàng)建進程互斥鎖

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿說編程
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@File:Python 進程互斥鎖 Lock.py
@Time:2021/05/09 07:37
@Motto:不積跬步無以至千里合住,不積小流無以成江海,程序人生的精彩需要堅持不懈地積累撒璧!

"""

from multip# 導入進程模塊
from multiprocessing import Process,Lock

# 創(chuàng)建進程互斥鎖
mutex = Lock()

注意導入模塊的區(qū)別透葛,不要混淆使用!

二.進程互斥鎖 Lock 函數(shù)介紹

  • acquire — 鎖定資源卿樱;
  • release — 釋放資源;

三.進程互斥鎖 Lock 使用

案例一:使用進程僚害,但不使用互斥鎖

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿說編程
@Blog(個人博客地址): www.codersrc.com
@File:Python 進程互斥鎖 Lock.py
@Time:2021/05/09 07:37
@Motto:不積跬步無以至千里,不積小流無以成江海繁调,程序人生的精彩需要堅持不懈地積累萨蚕!

"""

from multiprocessing import Lock, Process
import time
import random
import os


def foo(i, mutex):
    print('%s: %s is running' % (i, os.getpid()))
    time.sleep(random.random())
    print('%s:%s is done' % (i, os.getpid()))


if __name__ == '__main__':
    mutex = Lock()
    for i in range(10):
        process = Process(target=foo, args=(i, mutex))
        process.start()

'''
輸出結果:

0: 17008 is running
1: 5288 is running
2: 1228 is running
3: 9724 is running
4: 7520 is running
5: 10236 is running
3:9724 is done
6: 16452 is running
7: 13328 is running
0:17008 is done
8: 9356 is running
9: 16432 is running
8:9356 is done
2:1228 is done
5:10236 is done
9:16432 is done
7:13328 is done
4:7520 is done
6:16452 is done
1:5288 is done
'''

重輸出的結果來看,多個進程同時在操作蹄胰,如果是對同一個文件讀寫操作岳遥,很明顯已經亂套了,這并不是我們想要的裕寨;如果多進程在讀寫同一文件時想要保證數(shù)據(jù)安全浩蓉,必然需要加上互斥鎖 Lock,例如下面這個 demo 宾袜;

案例二:進程互斥鎖的使用

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿說編程
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@File:Python 進程互斥鎖 Lock.py
@Time:2021/05/09 07:37
@Motto:不積跬步無以至千里捻艳,不積小流無以成江海,程序人生的精彩需要堅持不懈地積累试和!

"""

from multiprocessing import Lock, Process
import time
import random
import os


def foo(i, mutex):
    mutex.acquire()
    print('%s: %s is running' % (i, os.getpid()))
    time.sleep(random.random())
    print('%s:%s is done' % (i, os.getpid()))
    mutex.release()


if __name__ == '__main__':
    mutex = Lock()
    for i in range(10):
        process = Process(target=foo, args=(i, mutex))
        process.start()

'''
輸出結果:

0: 6908 is running
0:6908 is done
1: 7976 is running
1:7976 is done
3: 7824 is running
3:7824 is done
2: 17328 is running
2:17328 is done
4: 7844 is running
4:7844 is done
5: 15900 is running
5:15900 is done
6: 12648 is running
6:12648 is done
7: 16516 is running
7:16516 is done
8: 17348 is running
8:17348 is done
9: 13180 is running
9:13180 is done
'''

完美讯泣,即便是對同一個文件進行讀寫操作,進程 Process 使用互斥鎖 Lock 之后也不會造成數(shù)據(jù)混亂的問題阅悍,同時也提高了效率好渠,完美解決案例一的問題!

案例三:對全局變量累計求和看看計算結果

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿說編程
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@File:Python 進程互斥鎖 Lock.py
@Time:2021/05/09 07:37
@Motto:不積跬步無以至千里节视,不積小流無以成江海拳锚,程序人生的精彩需要堅持不懈地積累!

"""

# 導入進程模塊
from multiprocessing import Process,Lock

num = 0

def get_sum1():

    global num  # 聲明全局變量
    for i in range(10000):
        num = num +1
    print("get_sum1:",num)

def get_sum2():

    global num  # 聲明全局變量
    for i in range(10000):
        num = num + 1
    print("get_sum2:", num)


def main():
    global num  # 聲明全局變量
    p1 = Process(target=get_sum1)
    p1.start()

    p2 = Process(target=get_sum2)
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()
    print("main:",num)


if __name__ == "__main__":

    main()
    print("main exit")

'''
輸出結果:

get_sum1: 10000
get_sum2: 10000
main: 0
main exit
'''

可能有小伙伴會覺得很納悶寻行,main 函數(shù)中得 num 值怎么會是 0 霍掺,明明主進程/兩個子進程都用關鍵字 **global **聲明了全局變量,即便沒有互斥鎖,也應該是一個小于 20000 的隨機數(shù)杆烁,在文章 Python 進程 Process 與線程 threading 區(qū)別 中有詳細講解牙丽,同一進程的所有線程共享該進程的所有資源,進程與進程之間資源相互獨立兔魂,互不影響(類似深拷貝烤芦;

上面的程序有三個進程,這就意味著 num 變量實際上有三份資源析校,其中兩個進程對 num 分別做了 10000 次累計加 1 构罗,所以每個子進程的值都是 10000 ,主進程沒有對 num 任何操作智玻,所以主進程 num 值為 0 遂唧;

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