举例讲解 Python 中的死锁、可重入锁和互斥锁
admin
2023-07-31 00:25:16
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简单来说,死锁是一个资源被多次调用,而多次调用方都未能释放该资源就会造成死锁,这里结合例子说明下两种常见的死锁情况。

1、迭代死锁

该情况是一个线程“迭代”请求同一个资源,直接就会造成死锁:

123456789101112131415161718192021 import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread):  def run(self):    global num    time.sleep(1)    if mutex.acquire(1):      num = num+1      msg = self.name+\’ set num to \’+str(num)      print msg      mutex.acquire()      mutex.release()      mutex.release()num = 0mutex = threading.Lock()def test():  for i in range(5):    t = MyThread()    t.start()if __name__ == \’__main__\’:  test()

上例中,在run函数的if判断中第一次请求资源,请求后还未 release ,再次acquire,最终无法释放,造成死锁。这里例子中通过将print下面的两行注释掉就可以正常执行了 ,除此之外也可以通过可重入锁解决,后面会提到。

2、互相调用死锁

上例中的死锁是在同一个def函数内多次调用造成的,另一种情况是两个函数中都会调用相同的资源,互相等待对方结束的情况。如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源,就会造成死锁。

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536 import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread):  def do1(self):    global resA, resB    if mutexA.acquire():       msg = self.name+\’ got resA\’       print msg       if mutexB.acquire(1):         msg = self.name+\’ got resB\’         print msg         mutexB.release()       mutexA.release()  def do2(self):    global resA, resB    if mutexB.acquire():       msg = self.name+\’ got resB\’       print msg       if mutexA.acquire(1):         msg = self.name+\’ got resA\’         print msg         mutexA.release()       mutexB.release()  def run(self):    self.do1()    self.do2()resA = 0resB = 0mutexA = threading.Lock()mutexB = threading.Lock()def test():  for i in range(5):    t = MyThread()    t.start()if __name__ == \’__main__\’:  test()

这个死锁的示例稍微有点复杂。具体可以理下。

二、可重入锁

为了支持在同一线程中多次请求同一资源,python提供了“可重入锁”:threading.RLock。RLock内部维护着一个Lock和一个counter变量,counter记录了acquire的次数,从而使得资源可以被多次require。直到一个线程所有的acquire都被release,其他的线程才能获得资源。这里以例1为例,如果使用RLock代替Lock,则不会发生死锁:

1234567891011tax Highlighter v2.7.1.1 –>

123456789101112131415161718192021 import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread):  def run(self):    global num    time.sleep(1)    if mutex.acquire(1):      num = num+1      msg = self.name+\’ set num to \’+str(num)      print msg      mutex.acquire()      mutex.release()      mutex.release()num = 0mutex = threading.Lock()def test():  for i in range(5):    t = MyThread()    t.start()if __name__ == \’__main__\’:  test()

上例中,在run函数的if判断中第一次请求资源,请求后还未 release ,再次acquire,最终无法释放,造成死锁。这里例子中通过将print下面的两行注释掉就可以正常执行了 ,除此之外也可以通过可重入锁解决,后面会提到。

2、互相调用死锁

上例中的死锁是在同一个def函数内多次调用造成的,另一种情况是两个函数中都会调用相同的资源,互相等待对方结束的情况。如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源,就会造成死锁。

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536 import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread):  def do1(self):    global resA, resB    if mutexA.acquire():       msg = self.name+\’ got resA\’       print msg       if mutexB.acquire(1):         msg = self.name+\’ got resB\’         print msg         mutexB.release()       mutexA.release()  def do2(self):    global resA, resB    if mutexB.acquire():       msg = self.name+\’ got resB\’       print msg       if mutexA.acquire(1):         msg = self.name+\’ got resA\’         print msg         mutexA.release()       mutexB.release()  def run(self):    self.do1()    self.do2()resA = 0resB = 0mutexA = threading.Lock()mutexB = threading.Lock()def test():  for i in range(5):    t = MyThread()    t.start()if __name__ == \’__main__\’:  test()

这个死锁的示例稍微有点复杂。具体可以理下。

二、可重入锁

为了支持在同一线程中多次请求同一资源,python提供了“可重入锁”:threading.RLock。RLock内部维护着一个Lock和一个counter变量,counter记录了acquire的次数,从而使得资源可以被多次require。直到一个线程所有的acquire都被release,其他的线程才能获得资源。这里以例1为例,如果使用RLock代替Lock,则不会发生死锁:

1234567891011ayon-5812b41061997327460076-19\”>    t.start()

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