一偎痛、同步概念
同步就是協(xié)同步調(diào)，按預(yù)定的先后次序進(jìn)行運(yùn)行独郎。如:你說完踩麦，我再說。
"同"字從字面上容易理解為一起動(dòng)作氓癌。
其實(shí)不是谓谦，在這里，"同"字應(yīng)是指協(xié)同贪婉、協(xié)助反粥、互相配合。
線程同步疲迂，可理解為線程A和B一塊配合星压，A執(zhí)行到一定程度時(shí)要依靠B的某個(gè)結(jié)果，于是停下來鬼譬，示意B運(yùn)行娜膘；B執(zhí)行，再將結(jié)果給A优质；A再繼續(xù)操作竣贪。
之前我們遇到過，如果多個(gè)線程共同對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)修改巩螃，則可能出現(xiàn)不可預(yù)料的結(jié)果演怎，為了保證數(shù)據(jù)的正確性，需要對(duì)多個(gè)線程進(jìn)行同步避乏。
解決線程同時(shí)修改全局變量的方式
我們先把上次那個(gè)問題再看下爷耀。
importthreadingimporttimeg_num =0defwork1(num):globalg_numforiinrange(num):? ? ? ? g_num +=1print("----in work1, g_num is %d---"% g_num)defwork2(num):globalg_numforiinrange(num):? ? ? ? g_num +=1print("----in work2, g_num is %d---"% g_num)print("---線程創(chuàng)建之前g_num is %d---"% g_num)t1 = threading.Thread(target=work1, args=(1000000,))t1.start()t2 = threading.Thread(target=work2, args=(1000000,))t2.start()# 確保子線程都運(yùn)行結(jié)束whilelen(threading.enumerate()) !=1:? ? time.sleep(1)print("2個(gè)線程對(duì)同一個(gè)全局變量操作之后的最終結(jié)果是:%s"% g_num)
運(yùn)行結(jié)果：
---線程創(chuàng)建之前g_numis0-------inwork2,g_numis1048576-------inwork1,g_numis1155200---2個(gè)線程對(duì)同一個(gè)全局變量操作之后的最終結(jié)果是:1155200
對(duì)于這個(gè)計(jì)算錯(cuò)誤的問題，可以通過線程同步來進(jìn)行解決拍皮。
思路歹叮，如下:
系統(tǒng)調(diào)用 t1跑杭，然后獲取到 g_num 的值為0，此時(shí)上一把鎖咆耿，即不允許其他線程操作 g_num德谅。
t1 對(duì) g_num 的值進(jìn)行+1。
t1 解鎖萨螺，此時(shí) g_num 的值為1窄做，其他的線程就可以使用 g_num 了，而且 g_num 的值不是0而是1慰技。
同理其他線程在對(duì) g_num 進(jìn)行修改時(shí)椭盏，都要先上鎖，處理完后再解鎖吻商，在上鎖的整個(gè)過程中不允許其他線程訪問庸汗，就保證了數(shù)據(jù)的正確性。
思路基本是這個(gè)樣子手报，那代碼怎么來實(shí)現(xiàn)呢蚯舱？
二、互斥鎖解決資源競(jìng)爭(zhēng)的問題
當(dāng)多個(gè)線程幾乎同時(shí)修改某一個(gè)共享數(shù)據(jù)的時(shí)候掩蛤，需要進(jìn)行同步控制枉昏。
線程同步能夠保證多個(gè)線程安全訪問競(jìng)爭(zhēng)資源，最簡(jiǎn)單的同步機(jī)制就是引入互斥鎖揍鸟。
互斥鎖為資源引入一個(gè)狀態(tài)：鎖定/非鎖定兄裂。
某個(gè)線程要更改共享數(shù)據(jù)時(shí)，先將其鎖定阳藻，此時(shí)資源的狀態(tài)為“鎖定”晰奖，其他線程不能更改；直到該線程釋放資源腥泥，將資源的狀態(tài)變成“非鎖定”匾南，其他的線程才能再次鎖定該資源。
互斥鎖保證了每次只有一個(gè)線程進(jìn)行寫入操作蛔外，從而保證了多線程情況下數(shù)據(jù)的正確性蛆楞。
threading 模塊中定義了 Lock 類，可以方便的處理鎖定：
# 創(chuàng)建鎖mutex = threading.Lock()# 鎖定mutex.acquire()# 釋放mutex.release()
注意：
如果這個(gè)鎖之前是沒有上鎖的夹厌，那么 acquire 不會(huì)堵塞豹爹。
如果在調(diào)用 acquire 對(duì)這個(gè)鎖上鎖之前，它已經(jīng)被其他線程上了鎖矛纹，那么此時(shí) acquire 會(huì)堵塞臂聋，直到這個(gè)鎖被解鎖為止。
示例：
使用互斥鎖完成2個(gè)線程對(duì)同一個(gè)全局變量各加100萬次的操作。
importthreadingimporttimeg_num =0deftest1(num):globalg_numforiinrange(num):? ? ? ? mutex.acquire()# 上鎖g_num +=1mutex.release()# 解鎖print("---test1---g_num=%d"% g_num)deftest2(num):globalg_numforiinrange(num):? ? ? ? mutex.acquire()# 上鎖g_num +=1mutex.release()# 解鎖print("---test2---g_num=%d"% g_num)# 創(chuàng)建一個(gè)互斥鎖# 默認(rèn)是未上鎖的狀態(tài)mutex = threading.Lock()# 創(chuàng)建2個(gè)線程孩等，讓他們各自對(duì)g_num加1000000次p1 = threading.Thread(target=test1, args=(1000000,))p1.start()p2 = threading.Thread(target=test2, args=(1000000,))p2.start()# 等待計(jì)算完成whilelen(threading.enumerate()) !=1:? ? time.sleep(1)print("2個(gè)線程對(duì)同一個(gè)全局變量操作之后的最終結(jié)果是:%s"% g_num)
運(yùn)行結(jié)果：
---test1---g_num=1989108
---test2---g_num=2000000
2個(gè)線程對(duì)同一個(gè)全局變量操作之后的最終結(jié)果是:2000000
可以看到最后的結(jié)果艾君，加入互斥鎖后，其結(jié)果與預(yù)期相符瞎访。
記住，上鎖的代碼范圍要越小越好吁恍。在業(yè)務(wù)邏輯正確的前提下扒秸，能鎖一行代碼，就不要鎖兩行冀瓦。
上鎖解鎖過程
當(dāng)一個(gè)線程調(diào)用鎖的 acquire() 方法獲得鎖時(shí)伴奥，鎖就進(jìn)入“l(fā)ocked”狀態(tài)。
每次只有一個(gè)線程可以獲得鎖翼闽。
如果此時(shí)另一個(gè)線程試圖獲得這個(gè)鎖拾徙，該線程就會(huì)變?yōu)椤癰locked”狀態(tài)，稱為“阻塞”感局，直到擁有鎖的線程調(diào)用鎖的 release() 方法釋放鎖之后尼啡，鎖進(jìn)入“unlocked”狀態(tài)。
線程調(diào)度程序從處于同步阻塞狀態(tài)的線程中選擇一個(gè)來獲得鎖询微，并使得該線程進(jìn)入運(yùn)行（running）狀態(tài)崖瞭。
總結(jié)
鎖的好處：
確保了某段關(guān)鍵代碼只能由一個(gè)線程從頭到尾完整地執(zhí)行。
鎖的壞處：
阻止了多線程并發(fā)執(zhí)行撑毛，包含鎖的某段代碼實(shí)際上只能以單線程模式執(zhí)行书聚，效率就大大地下降了。
由于可以存在多個(gè)鎖藻雌，不同的線程持有不同的鎖雌续，并試圖獲取對(duì)方持有的鎖時(shí)，可能會(huì)造成死鎖胯杭。
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