python 多进程中锁lock()的使用及理解

由于进程之间的数据不共享，有时候多个进程需要同时访问同一个文件，这就会引发数据安全或顺序混乱问题。

这种情况下，可以使用进程锁，加锁的目的是为了保证多个进程修改同一块数据时，同一时间只能有一个修改，即串行的修改。这种方式会减慢速度，但是牺牲了速度而保证了数据安全。

程序举例1（未上锁）：

import multiprocessing as mp
import time

def job(v, num):
    for _ in range(5):
        time.sleep(0.1)  # 为了观察效果明显，做一下延迟
        v.value += num
        print(v.value)

def multicore():
    v = mp.Value('i', 0)
    p1 = mp.Process(target=job, args=(v, 1))
    p2 = mp.Process(target=job, args=(v, 10))
    p1.start()
    p2.start()
    p1.join()
    p2.join()

if __name__ == '__main__':
    multicore()

输出结果（每次运行输出的结果可能都不一样，甚至会导致结果混乱）：

第1次运行结果：

D:\pyproject\pythonProject\.venv\Scripts\python.exe D:\pyproject\pythonProject\test5.py
1
11
12
22
23
33
34
44
45
55
进程已结束，退出代码为 0

程序举例2（上锁）

import multiprocessing as mp
import time
#
def job(v, num, l):
    l.acquire()       # 锁定开始！！
    for _ in range(5):
        time.sleep(0.1)
        v.value += num
        print(v.value)
    l.release()       # 锁定结束，锁定开始跟结束之间的部分只允许单进程操作

def multicore():
     l = mp.Lock()     # 声明一个锁！！
     v = mp.Value('i', 0)
     p1 = mp.Process(target=job, args=(v, 1, l))    # 将锁作为参数传入
     p2 = mp.Process(target=job, args=(v, 10, l))
     p1.start()
     p2.start()
     p1.join()
     p2.join()

if __name__ == '__main__':
    multicore()

上锁后运行结果

D:\pyproject\pythonProject\.venv\Scripts\python.exe D:\pyproject\pythonProject\test5.py
1
2
3
4
5
15
25
35
45
55
进程已结束，退出代码为 0

也有可能结果是

D:\pyproject\pythonProject\.venv\Scripts\python.exe D:\pyproject\pythonProject\test5.py
10
20
30
40
50
51
52
53
54
55
进程已结束，退出代码为 0

一次保证只有一个进程运行，一旦一个进程先运行了，就立刻锁定，直到这个进程运行完毕，再运行别的进程，保证不混乱！