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          多個執(zhí)行線程經(jīng)常要共享數(shù)據(jù),如果僅僅讀取共享數(shù)據(jù)還好,但是如果多個線程要修改共享數(shù)據(jù)的話就可能出現(xiàn)無法預(yù)料的結(jié)果。

              假如兩個線程對象t1t2都要對數(shù)值num=0進(jìn)行增1運(yùn)算,那么t1t2都各對num修改10次的話,那么num最終的結(jié)果應(yīng)該為20。但是如果當(dāng)t1取得num的值時(假如此時num0),系統(tǒng)把t1調(diào)度為“sleeping”狀態(tài),而此時t2轉(zhuǎn)換為“running”狀態(tài),此時t2獲得的num的值也為0,然后他把num+1的值1賦給num。系統(tǒng)又把t2轉(zhuǎn)化為“sleeping”狀態(tài),t1為“running”狀態(tài),由于t1已經(jīng)得到num值為0,所以他也把num+1的值賦給了num1。本來是2次增1運(yùn)行,結(jié)果卻是num只增了1次。類似這樣的情況在多線程同時執(zhí)行的時候是有可能發(fā)生的。所以為了防止這類情況的出現(xiàn)就要使用線程同步機(jī)制。

              最簡單的同步機(jī)制就是“鎖”

              鎖對象用threading.RLock類創(chuàng)建

              mylock = threading.RLock()

              如何使用鎖來同步線程呢?線程可以使用鎖的acquire() (獲得)方法,這樣鎖就進(jìn)入“locked”狀態(tài)。每次只有一個線程可以獲得鎖。如果當(dāng)另一個線程試圖獲得這個鎖的時候,就會被系統(tǒng)變?yōu)?#8220;blocked”狀態(tài),直到那個擁有鎖的線程調(diào)用鎖的release() (釋放)方法,這樣鎖就會進(jìn)入“unlocked”狀態(tài)。“blocked”狀態(tài)的線程就會收到一個通知,并有權(quán)利獲得鎖。如果多個線程處于“blocked”狀態(tài),所有線程都會先解除“blocked”狀態(tài),然后系統(tǒng)選擇一個線程來獲得鎖,其他的線程繼續(xù)沉默(“blocked”)。

          import threading
          mylock = threading.RLock()
          class mythread(threading.Thread)
              ...
              def run(self ...):
                  ...     #此處 不可以 放置修改共享數(shù)據(jù)的代碼
                  mylock.acquire()
                  ...     #此處 可以 放置修改共享數(shù)據(jù)的代碼
                  mylock.release()
                  ...    
          #此處 不可以 放置修改共享數(shù)據(jù)的代碼

              我們把修改共享數(shù)據(jù)的代碼稱為“臨界區(qū)”,必須將所有“臨界區(qū)”都封閉在同一鎖對象的acquire()release()方法調(diào)用之間。

              鎖只能提供最基本的同步級別。有時需要更復(fù)雜的線程同步,例如只在發(fā)生某些事件時才訪問一個臨界區(qū)(例如當(dāng)某個數(shù)值改變時)。這就要使用“條件變量”。

              條件變量用threading.Condition類創(chuàng)建

              mycondition = threading.Condition()

              條件變量是如何工作的呢?首先一個線程成功獲得一個條件變量后,調(diào)用此條件變量的wait()方法會導(dǎo)致這個線程釋放這個鎖,并進(jìn)入“blocked”狀態(tài),直到另一個線程調(diào)用同一個條件變量的notify()方法來喚醒那個進(jìn)入“blocked”狀態(tài)的線程。如果調(diào)用這個條件變量的notifyAll()方法的話就會喚醒所有的在等待的線程。

              如果程序或者線程永遠(yuǎn)處于“blocked”狀態(tài)的話,就會發(fā)生死鎖。所以如果使用了鎖、條件變量等同步機(jī)制的話,一定要注意仔細(xì)檢查,防止死鎖情況的發(fā)生。對于可能產(chǎn)生異常的臨界區(qū)要使用異常處理機(jī)制中的finally子句來保證釋放鎖。等待一個條件變量的線程必須用notify()方法顯式的喚醒,否則就永遠(yuǎn)沉默。保證每一個wait()方法調(diào)用都有一個相對應(yīng)的notify()調(diào)用,當(dāng)然也可以調(diào)用notifyAll()方法以防萬一。

          posted on 2007-09-25 16:02 周銳 閱讀(1016) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Python
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