鎖python
① python多個線程鎖可提高效率嗎
首先,Python的多線程本身就是效率極低的,因為有GIL(Global Interpreter Lock:全局解釋鎖)機制的限制,其作用簡單說就是:對於一個解釋器,只能有一個線程在執行bytecode。
所以如果為了追求傳統意義上多線程的效率,在Python界還是用多進程(multiprocessing)吧……
這里你用了多線程,且用了鎖來控制公共資源,首先鎖這個東西會導致死鎖,不加鎖反而沒有死鎖隱患,但會有同步問題。
另外,如果不同線程操作的是不同的文件,是不存在同步問題的,如果操作同一個文件,我建議採用Queue(隊列)來處理。
總的來說,用單線程就好了,因為Python多線程本身就沒什麼效率,而且單線程也不用考慮同步問題了。非要追求效率的話,就用多進程吧,同樣也要考慮進程鎖。
② Python中的各種鎖
大致羅列一下:
一、全局解釋器鎖(GIL)
1、什麼是全局解釋器鎖
每個CPU在同一時間只能執行一個線程,那麼其他的線程就必須等待該線程的全局解釋器,使用權消失後才能使用全局解釋器,即使多個線程直接不會相互影響在同一個進程下也只有一個線程使用cpu,這樣的機制稱為全局解釋器鎖(GIL)。GIL的設計簡化了CPython的實現,使的對象模型包括關鍵的內建類型,如:字典等,都是隱含的,可以並發訪問的,鎖住全局解釋器使得比較容易的實現對多線程的支持,但也損失了多處理器主機的並行計算能力。
2、全局解釋器鎖的好處
1)、避免了大量的加鎖解鎖的好處
2)、使數據更加安全,解決多線程間的數據完整性和狀態同步
3、全局解釋器的缺點
多核處理器退化成單核處理器,只能並發不能並行。
4、GIL的作用:
多線程情況下必須存在資源的競爭,GIL是為了保證在解釋器級別的線程唯一使用共享資源(cpu)。
二、同步鎖
1、什麼是同步鎖?
同一時刻的一個進程下的一個線程只能使用一個cpu,要確保這個線程下的程序在一段時間內被cpu執,那麼就要用到同步鎖。
2、為什麼用同步鎖?
因為有可能當一個線程在使用cpu時,該線程下的程序可能會遇到io操作,那麼cpu就會切到別的線程上去,這樣就有可能會影響到該程序結果的完整性。
3、怎麼使用同步鎖?
只需要在對公共數據的操作前後加上上鎖和釋放鎖的操作即可。
4、同步鎖的所用:
為了保證解釋器級別下的自己編寫的程序唯一使用共享資源產生了同步鎖。
三、死鎖
1、什麼是死鎖?
指兩個或兩個以上的線程或進程在執行程序的過程中,因爭奪資源或者程序推進順序不當而相互等待的一個現象。
2、死鎖產生的必要條件?
互斥條件、請求和保持條件、不剝奪條件、環路等待條件
3、處理死鎖的基本方法?
預防死鎖、避免死鎖(銀行家演算法)、檢測死鎖(資源分配)、解除死鎖:剝奪資源、撤銷進程
四、遞歸鎖
在Python中為了支持同一個線程中多次請求同一資源,Python提供了可重入鎖。這個RLock內部維護著一個Lock和一個counter變數,counter記錄了acquire的次數,從而使得資源可以被多次require。直到一個線程所有的acquire都被release,其他的線程才能獲得資源。遞歸鎖分為可遞歸鎖與非遞歸鎖。
五、樂觀鎖
假設不會發生並發沖突,只在提交操作時檢查是否違反數據完整性。
六、悲觀鎖
假定會發生並發沖突,屏蔽一切可能違反數據完整性的操作。
python常用的加鎖方式:互斥鎖、可重入鎖、迭代死鎖、互相調用死鎖、自旋鎖。
③ Python為什麼要有全局鎖
多進程和多線程 需要鎖,不然會造成輸出結果錯亂。比如:同時print("hello world!"),會造成這樣的結果:hehello worldllo world,會同時列印在一起。鎖是避免出現這種情況。
④ python多線程全局變數和鎖
1.python中數據類型,int,float,復數,字元,元組,做全局變數時需要在函數裡面用global申明變數,才能對變數進行操作。
而,對象,列表,詞典,不需要聲明,直接就是全局的。
2.線程鎖mutex=threading.Lock()
創建後就是全局的。線程調用函數可以直接在函數中使用。
mutex.acquire()開啟鎖
mutex=release()關閉鎖
要注意,死鎖的情況發生。
注意運行效率的變化:
正常1秒,完成56997921
加鎖之後,1秒只運行了531187,相差10倍多。
3.繼承.threading.Thread的類,無法調用__init__函數,無法在創建對象時初始化新建的屬性。
4.線程在cpu的執行,有隨機性
5. 新建線程時,需要傳參數時,args是一個元組,如果只有一個參數,一定後面要加一個,符號。不能只有一個參數否則線程會報創建參數錯誤。threading.Thread(target=fuc,args=(arg,))
⑤ python避免死鎖方法實例分析
python避免死鎖方法實例分析
本文實例講述了python避免死鎖方法。分享給大家供大家參考。具體分析如下:
當兩個或者更多的線程在等待資源的時候就會產生死鎖,兩個線程相互等待。
在本文實例中 thread1 等待thread2釋放block , thread2等待thtead1釋放ablock,
避免死鎖的原則:
1. 一定要以一個固定的順序來取得鎖,這個列子中,意味著首先要取得alock, 然後再去block
2. 一定要按照與取得鎖相反的順序釋放鎖,這里,應該先釋放block,然後是alock
import threading ,time
a = 5
alock = threading.Lock()
b = 5
block = threading.Lock()
def thread1calc():
print "thread1 acquiring lock a"
alock.acquire()
time.sleep(5)
print "thread1 acquiring lock b"
block.acquire()
a+=5
b+=5
print "thread1 releasing both locks"
block.release()
alock.release()
def thread2calc():
print "thread2 acquiring lock b"
block.acquire()
time.sleep(5)
print "thread2 acquiring lock a"
alock.acquire()
time.sleep(5)
a+=10
b+=10
print "thread2 releasing both locks"
block.release()
alock.release()
t = threading.Thread(target = thread1calc)
t.setDaemon(1)
t.start()
t = threading.Thread(target = thread2calc)
t.setDaemon(2)
t.start()
while 1:
time.sleep(300)
輸出:
thread1 acquiring lock a
thread2 acquiring lock b
thread1 acquiring lock b
thread2 acquiring lock a
希望本文所述對大家的Python程序設計有所幫助。
⑥ python有了GIL,為什麼還有線程鎖
在python的原始解釋器CPython中存在著GIL(Global Interpreter Lock,全局解釋器鎖),因此在解釋執行python代碼時,會產生互斥鎖來限制線程對共享資源的訪問,直到解釋器遇到I/O操作或者操作次數達到一定數目時才會釋放GIL。
所以,雖然CPython的線程庫直接封裝了系統的原生線程,但CPython整體作為一個進程,同一時間只會有一個獲得GIL的線程在跑,其他線程則處於等待狀態。這就造成了即使在多核CPU中,多線程也只是做著分時切換而已。
不過muiltprocessing的出現,已經可以讓多進程的python代碼編寫簡化到了類似多線程的程度了。