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        Python并行编程多线程锁机制Lock与RLock实现线程同步

        时间:2023-12-17
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                  Python并行编程多线程锁机制Lock与RLock实现线程同步

                  在多线程编程中,线程间共享资源可能会出现冲突问题,为了实现线程同步,Python提供了多种锁机制,其中包括Lock和RLock。

                  Lock

                  Lock是最基本的锁类型,它用于控制多线程对共享资源的访问。在多个线程需要互斥或者临界区访问共享资源时,可以使用Lock来保证资源正确地被访问。

                  要使用Lock,需要先从threading模块中导入Lock类。首先,创建一个Lock实例,在对共享资源进行访问的时候,调用Lock的acquire方法来获取锁,使用完后调用release方法来释放锁。

                  下面是一个简单的示例:

                  import threading
                  
                  class MyThread(threading.Thread):
                      def __init__(self, lock):
                          threading.Thread.__init__(self)
                          self.lock = lock
                  
                      def run(self):
                          self.lock.acquire()
                          print('Thread ' + self.name + ' has acquired the lock.')
                          self.lock.release()
                          print('Thread ' + self.name + ' has released the lock.')
                  
                  if __name__ == '__main__':
                      lock = threading.Lock()
                  
                      for i in range(5):
                          t = MyThread(lock)
                          t.start()
                  

                  上面的代码中,创建了一个MyThread类,它继承了Thread类。在MyThread的run方法中,首先调用acquire方法来获取锁,然后输出线程名称,最后调用release方法来释放锁。在主程序中,创建了一个Lock实例,并创建了5个线程来运行MyThread类的实例。

                  运行上述代码可以发现,每个线程获取到锁后都会输出自己的线程名,然后释放锁。

                  RLock

                  RLock是可重入锁,它允许在同一线程中多次获取锁。如果使用普通的Lock,如果一个线程已经获取了锁,那么此时再次获取锁就会死锁。而使用RLock,同一线程可以多次获取锁,每次需要调用release方法相应的多次来释放锁。

                  下面是一个简单的示例:

                  import threading
                  
                  class MyThread(threading.Thread):
                      def __init__(self, lock):
                          threading.Thread.__init__(self)
                          self.lock = lock
                  
                      def run(self):
                          self.lock.acquire()
                          print('Thread ' + self.name + ' has acquired the lock.')
                          self.lock.acquire()
                          print('Thread ' + self.name + ' has re-acquired the lock.')
                          self.lock.release()
                          print('Thread ' + self.name + ' has released the lock.')
                          self.lock.release()
                          print('Thread ' + self.name + ' has released the lock again.')
                  
                  if __name__ == '__main__':
                      lock = threading.RLock()
                  
                      for i in range(5):
                          t = MyThread(lock)
                          t.start()
                  

                  上面的代码中,创建了一个MyThread类,它继承了Thread类。在MyThread的run方法中,获取锁后输出线程名称,然后再次获取锁并输出线程名称,最后使用release方法分别释放锁。

                  在主程序中创建了一个RLock实例,并创建了5个线程来运行MyThread类的实例。

                  运行上述代码可以发现,每个线程先获取锁并输出线程名称,再次获取锁并输出线程名称,最后依次释放锁,并输出线程名称。

                  总结

                  通过这篇文章,我们了解了Python并行编程中多线程锁机制Lock和RLock的基本用法。在实际应用中,使用Lock或者RLock都可以实现线程同步,将不同的锁机制应用到不同的场景中,能够更好的提高Python程序的并发性能。

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