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python多線程死鎖

發布時間:2022-08-08 11:34:39

『壹』 python 多線程和C++多線程的區別

的確有多線程調用的沖突問題。
通常是初始化一個python解釋器。作為全局變數。然後每個線程分別調用。
因為python解釋器里有一個GIL的全局鎖。所以要防止線程間因為GIL造成的死鎖。
不過具體的使用方法,與單線程沒有區別。初始化python解釋器。然後載入腳本,運行,取得返回變數就可以了。
如果你使用system,就當我沒有說。
即使是使用system,也會有多線程的沖突可能性。因為操作系統的管道管理,相關文件,相關資料庫,臨時文件等都可能會產生沖突。

『貳』 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

『叄』 為什麼有人說 Python 的多線程是雞肋呢

首先,我並不認同這個觀點,我覺得覺得Python 的多線程是雞肋多餘的人,應該還沒有完全使用過Python 的多線程功能,並沒有發掘它的潛在能力。

Python多線程最大的優點就是使用方便,很多時候我們並不需要做大量的密集型數據的處理運算,這時候用Python多線程是最方便快捷的,可以大大減少工作量、提高工作效率。

從以上幾點我們就可以看出,Python多線程並不雞肋,只是有時候使用者在不巧當的地方使用,它自然不是那麼順手,我們加深熟悉了解Python多線程的適用范圍。

『肆』 python 多線程 改變變數需要加鎖么

python的鎖可以獨立提取出來

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mutex = threading.Lock()
#鎖的使用
#創建鎖
mutex = threading.Lock()
#鎖定
mutex.acquire([timeout])
#釋放
mutex.release()

概念
好幾個人問我給資源加鎖是怎麼回事,其實並不是給資源加鎖, 而是用鎖去鎖定資源,你可以定義多個鎖, 像下面的代碼, 當你需要獨占某一資源時,任何一個鎖都可以鎖這個資源
就好比你用不同的鎖都可以把相同的一個門鎖住是一個道理

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import threading
import time

counter = 0
counter_lock = threading.Lock() #只是定義一個鎖,並不是給資源加鎖,你可以定義多個鎖,像下兩行代碼,當你需要佔用這個資源時,任何一個鎖都可以鎖這個資源
counter_lock2 = threading.Lock()
counter_lock3 = threading.Lock()

#可以使用上邊三個鎖的任何一個來鎖定資源

class MyThread(threading.Thread):#使用類定義thread,繼承threading.Thread
def __init__(self,name):
threading.Thread.__init__(self)
self.name = "Thread-" + str(name)
def run(self): #run函數必須實現
global counter,counter_lock #多線程是共享資源的,使用全局變數
time.sleep(1);
if counter_lock.acquire(): #當需要獨佔counter資源時,必須先鎖定,這個鎖可以是任意的一個鎖,可以使用上邊定義的3個鎖中的任意一個
counter += 1
print "I am %s, set counter:%s" % (self.name,counter)
counter_lock.release() #使用完counter資源必須要將這個鎖打開,讓其他線程使用

if __name__ == "__main__":
for i in xrange(1,101):
my_thread = MyThread(i)
my_thread.start()

線程不安全:
最普通的一個多線程小例子。我一筆帶過地講一講,我創建了一個繼承Thread類的子類MyThread,作為我們的線程啟動類。按照規定,重寫Thread的run方法,我們的線程啟動起來後會自動調用該方法。於是我首先創建了10個線程,並將其加入列表中。再使用一個for循環,開啟每個線程。在使用一個for循環,調用join方法等待所有線程結束才退出主線程。
這段代碼看似簡單,但實際上隱藏著一個很大的問題,只是在這里沒有體現出來。你真的以為我創建了10個線程,並按順序調用了這10個線程,每個線程為n增加了1.實際上,有可能是A線程執行了n++,再C線程執行了n++,再B線程執行n++。
這里涉及到一個「鎖」的問題,如果有多個線程同時操作一個對象,如果沒有很好地保護該對象,會造成程序結果的不可預期(比如我們在每個線程的run方法中加入一個time.sleep(1),並同時輸出線程名稱,則我們會發現,輸出會亂七八糟。因為可能我們的一個print語句只列印出一半的字元,這個線程就被暫停,執行另一個去了,所以我們看到的結果很亂),這種現象叫做「線程不安全」

線程鎖:
於是,Threading模塊為我們提供了一個類,Threading.Lock,鎖。我們創建一個該類對象,在線程函數執行前,「搶占」該鎖,執行完成後,「釋放」該鎖,則我們確保了每次只有一個線程佔有該鎖。這時候對一個公共的對象進行操作,則不會發生線程不安全的現象了。
於是,我們把代碼更改如下:

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# coding : uft-8
__author__ = 'Phtih0n'
import threading, time
class MyThread(threading.Thread):
def __init__(self):
threading.Thread.__init__(self)
def run(self):
global n, lock
time.sleep(1)
if lock.acquire():
print n , self.name
n += 1
lock.release()
if "__main__" == __name__:
n = 1
ThreadList = []
lock = threading.Lock()
for i in range(1, 200):
t = MyThread()
ThreadList.append(t)
for t in ThreadList:
t.start()
for t in ThreadList:
t.join()

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1 Thread-2
2 Thread-3
3 Thread-4
4 Thread-6
5 Thread-7
6 Thread-1
7 Thread-8
8 Thread-9
9 Thread-5

Process finished with exit code 0


我們看到,我們先建立了一個threading.Lock類對象lock,在run方法里,我們使用lock.acquire()獲得了這個鎖。此時,其他的線程就無法再獲得該鎖了,他們就會阻塞在「if lock.acquire()」這里,直到鎖被另一個線程釋放:lock.release()。
所以,if語句中的內容就是一塊完整的代碼,不會再存在執行了一半就暫停去執行別的線程的情況。所以最後結果是整齊的。
就如同在java中,我們使用synchronized關鍵字修飾一個方法,目的一樣,讓某段代碼被一個線程執行時,不會打斷跳到另一個線程中。
這是多線程佔用一個公共對象時候的情況。如果多個線程要調用多個現象,而A線程調用A鎖佔用了A對象,B線程調用了B鎖佔用了B對象,A線程不能調用B對象,B線程不能調用A對象,於是一直等待。這就造成了線程「死鎖」。
Threading模塊中,也有一個類,RLock,稱之為可重入鎖。該鎖對象內部維護著一個Lock和一個counter對象。counter對象記錄了acquire的次數,使得資源可以被多次require。最後,當所有RLock被release後,其他線程才能獲取資源。在同一個線程中,RLock.acquire可以被多次調用,利用該特性,可以解決部分死鎖問題。

『伍』 這個python伺服器為什麼會觸發超時,死鎖還是阻塞怎麼解決

死鎖示例
搞多線程的經常會遇到死鎖的問題,學習操作系統的時候會講到死鎖相關的東西,我們用Python直觀的演示一下。
死鎖的一個原因是互斥鎖。假設銀行系統中,用戶a試圖轉賬100塊給用戶b,與此同時用戶b試圖轉賬200塊給用戶a,則可能產生死鎖。
2個線程互相等待對方的鎖,互相佔用著資源不釋放。

#coding=utf-8
importtime
importthreading
classAccount:
def__init__(self,_id,balance,lock):
self.id=_id
self.balance=balance
self.lock=lock

defwithdraw(self,amount):
self.balance-=amount

defdeposit(self,amount):
self.balance+=amount


deftransfer(_from,to,amount):
if_from.lock.acquire():#鎖住自己的賬戶
_from.withdraw(amount)
time.sleep(1)#讓交易時間變長,2個交易線程時間上重疊,有足夠時間來產生死鎖
print'waitforlock...'
ifto.lock.acquire():#鎖住對方的賬戶
to.deposit(amount)
to.lock.release()
_from.lock.release()
print'finish...'

a=Account('a',1000,threading.Lock())
b=Account('b',1000,threading.Lock())
threading.Thread(target=transfer,args=(a,b,100)).start()
threading.Thread(target=transfer,args=(b,a,200)).start()

防止死鎖的加鎖機制
問題:
你正在寫一個多線程程序,其中線程需要一次獲取多個鎖,此時如何避免死鎖問題。
解決方案:
在多線程程序中,死鎖問題很大一部分是由於線程同時獲取多個鎖造成的。舉個例子:一個線程獲取了第一個鎖,然後在獲取第二個鎖的 時候發生阻塞,那麼這個線程就可能阻塞其他線程的執行,從而導致整個程序假死。 解決死鎖問題的一種方案是為程序中的每一個鎖分配一個唯一的id,然後只允許按照升序規則來使用多個鎖,這個規則使用上下文管理器 是非常容易實現的,示例如下:

importthreading


#Thread-
_local=threading.local()

@contextmanager
defacquire(*locks):
#Sortlocksbyobjectidentifier
locks=sorted(locks,key=lambdax:id(x))

#
acquired=getattr(_local,'acquired',[])
ifacquiredandmax(id(lock)forlockinacquired)>=id(locks[0]):
raiseRuntimeError('LockOrderViolation')

#Acquireallofthelocks
acquired.extend(locks)
_local.acquired=acquired

try:
forlockinlocks:
lock.acquire()
yield
finally:
#
forlockinreversed(locks):
lock.release()
delacquired[-len(locks):]

『陸』 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。

『柒』 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。

『捌』 python 多線程

python支持多線程效果還不錯,很多方面都用到了python 多線程的知識,我前段時間用python 多線程寫了個處理生產者和消費者的問題,把代碼貼出來給你看下:
#encoding=utf-8
import threading
import random
import time
from Queue import Queue

class Procer(threading.Thread):

def __init__(self, threadname, queue):
threading.Thread.__init__(self, name = threadname)
self.sharedata = queue

def run(self):
for i in range(20):
print self.getName(),'adding',i,'to queue'
self.sharedata.put(i)
time.sleep(random.randrange(10)/10.0)
print self.getName(),'Finished'

# Consumer thread

class Consumer(threading.Thread):

def __init__(self, threadname, queue):
threading.Thread.__init__(self, name = threadname)
self.sharedata = queue

def run(self):

for i in range(20):
print self.getName(),'got a value:',self.sharedata.get()
time.sleep(random.randrange(10)/10.0)
print self.getName(),'Finished'

# Main thread

def main():

queue = Queue()
procer = Procer('Procer', queue)
consumer = Consumer('Consumer', queue)
print 'Starting threads ...'
procer.start()
consumer.start()
procer.join()
consumer.join()
print 'All threads have terminated.'
if __name__ == '__main__':
main()

如果你想要了解更多的python 多線程知識可以點下面的參考資料的地址,希望對有幫助!

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