对python多线程中Lock()与RLock()锁详解

题目：对Python多线程中 Lock() 与 RLock() 锁详解的攻略

1. 简介

在Python中，多线程编程时可能会造成线程之间的互斥问题，为了解决这个问题，Python内置了两种锁机制：Lock() 和 RLock()锁。这两种锁机制的功能类似，但是在使用场景和处理细节上略有不同。接下来我将分别介绍它们的详细用法。

2. Lock() 锁

2.1 声明和初始化

在多线程程序中使用Lock对象时，需要先引入threading模块，然后声明一个Lock对象并进行初始化。具体方式如下：

import threading

lock = threading.Lock()

2.2 加锁和解锁

加锁可以使用Lock对象的acquire方法来实现，该方法会将锁状态设置为锁住，禁止其他线程对共享资源的访问。如果在加锁之前该锁已经被其他线程锁住，则当前线程会一直等待直到锁被释放。解锁可以使用Lock对象的release方法来实现，该方法会将锁状态恢复为未锁住状态，其他线程即可继续对共享资源进行访问。

下面的示例展示了Lock对象的加锁和解锁操作：

import threading
import time

def worker(lock, num):
    # 加锁
    lock.acquire()
    print("Worker", num, "acquired lock")
    time.sleep(1)
    # 解锁
    lock.release()
    print("Worker", num, "released lock")

# 声明并初始化Lock对象
lock = threading.Lock()

# 创建两个线程并启动
thread1 = threading.Thread(target=worker, args=(lock, 1))
thread2 = threading.Thread(target=worker, args=(lock, 2))
thread1.start()
thread2.start()

运行以上代码，会发现两个线程先后获得锁，并且在释放锁之后，另一个线程才可以获得锁，避免了共享资源的竞争问题。

2.3 可重入性问题

在使用Lock对象时需要注意到可重入问题，也就是说线程在持有某个锁时可以再次请求该锁而不会产生死锁。Python提供了RLock对象来解决这种可重入性问题。

3. RLock() 锁

3.1 声明和初始化

和Lock对象类似，使用RLock对象也需要先声明并初始化。这里也需要先引入threading模块。

具体代码如下：

import threading

rlock = threading.RLock()

3.2 加锁和解锁

使用RLock对象加锁和解锁的方式和Lock对象相同，但是RLock对象具有可重入性，在同一个线程内可以加锁多次，每次加锁都必须释放相同次数的锁才能真正释放。具体使用方式示例如下：

import threading
import time

def worker(rlock, num):
    # 加锁
    rlock.acquire()
    print("Worker", num, "acquired lock")
    time.sleep(1)
    # 再次加锁
    rlock.acquire()
    print("Worker", num, "acquired lock again")
    time.sleep(1)
    # 解锁
    rlock.release()
    print("Worker", num, "released lock")
    # 再次解锁
    rlock.release()
    print("Worker", num, "released lock again")

# 声明并初始化RLock对象
rlock = threading.RLock()

# 创建两个线程并启动
thread1 = threading.Thread(target=worker, args=(rlock, 1))
thread2 = threading.Thread(target=worker, args=(rlock, 2))
thread1.start()
thread2.start()

运行以上代码，会发现两个线程先后获得锁，并且第一个线程两次加锁之后，再通过两次解锁才真正释放该锁。

4. 总结

Lock() 与 RLock()锁是Python多线程编程的重要工具，在正确使用它们的过程中可以有效避免线程间的互斥问题。在对共享资源进行访问时，应该正确加锁和解锁，并注意到RLock对象的可重入性问题。