python并发编程-同步锁(python并发和并行)
off999 2025-07-06 15:50 4 浏览 0 评论
需要注意的点:
1.线程抢的是GIL锁,GIL锁相当于执行权限,拿到执行权限后才能拿到互斥锁Lock,其他线程也可以抢到GIL,但如果发现Lock仍然没有被释放则阻塞,即便是拿到执行权限GIL也要立刻交出来
2.join是等待所有,即整体串行,而锁只是锁住修改共享数据的部分,即部分串行,要想保证数据安全的根本原理在于让并发变成串行,join与互斥锁都可以实现,毫无疑问,互斥锁的部分串行效率要更高
GIL VS Lock
Python已经有一个GIL来保证同一时间只能有一个线程来执行了,为什么这里还需要lock?
首先我们需要达成共识:锁的目的是为了保护共享的数据,同一时间只能有一个线程来修改共享的数据
然后,我们可以得出结论:保护不同的数据就应该加不同的锁。
最后,问题就很明朗了,GIL 与Lock是两把锁,保护的数据不一样,
前者是解释器级别的(当然保护的就是解释器级别的数据,比如垃圾回收的数据),
后者是保护用户自己开发的应用程序的数据,很明显GIL不负责这件事,只能用户自定义加锁处理,即Lock
过程分析:所有线程抢的是GIL锁,或者说所有线程抢的是执行权限
线程1抢到GIL锁,拿到执行权限,开始执行,然后加了一把Lock,还没有执行完毕,即线程1还未释放Lock,有可能线程2抢到GIL锁,开始执行,执行过程中发现Lock还没有被线程1释放,于是线程2进入阻塞,被夺走执行权限,有可能线程1拿到GIL,然后正常执行到释放Lock。。。这就导致了串行运行的效果
既然是串行,那我们执行
t1.start()
t1.join
t2.start()
t2.join()
这也是串行执行啊,为何还要加Lock呢,需知join是等待t1所有的代码执行完,相当于锁住了t1的所有代码,而Lock只是锁住一部分操作共享数据的代码。
from threading import Thread
import os,time
def work():
global n
temp=n
time.sleep(0.1)
n=temp-1
if __name__ == '__main__':
n=100
l=[]
for i in range(100):
p=Thread(target=work)
l.append(p)
p.start()
for p in l:
p.join()
print(n) #结果可能为99
锁通常被用来实现对共享资源的同步访问。为每一个共享资源创建一个Lock对象,当你需要访问该资源时,调用acquire方法来获取锁对象(如果其它线程已经获得了该锁,则当前线程需等待其被释放),待资源访问完后,再调用release方法释放锁:
import threading
R=threading.Lock()
R.acquire()
'''
对公共数据的操作
'''
R.release()
from threading import Thread,Lock
import os,time
def work():
global n
lock.acquire()
temp=n
time.sleep(0.1)
n=temp-1
lock.release()
if __name__ == '__main__':
lock=Lock()
n=100
l=[]
for i in range(100):
p=Thread(target=work)
l.append(p)
p.start()
for p in l:
p.join()
print(n) #结果肯定为0,由原来的并发执行变成串行,牺牲了执行效率保证了数据安全
分析:
1.100个线程去抢GIL锁,即抢执行权限
2. 肯定有一个线程先抢到GIL(暂且称为线程1),然后开始执行,一旦执行就会拿到lock.acquire()
3. 极有可能线程1还未运行完毕,就有另外一个线程2抢到GIL,然后开始运行,但线程2发现互斥锁lock还未被线程1释放,于是阻塞,被迫交出执行权限,即释放GIL
4.直到线程1重新抢到GIL,开始从上次暂停的位置继续执行,直到正常释放互斥锁lock,然后其他的线程再重复2 3 4的过程 GIL锁与互斥锁综合分析
可能有疑问:既然加锁会让运行变成串行,那么我在start之后立即使用join,就不用加锁了啊,也是串行的效果啊
没错:在start之后立刻使用jion,肯定会将100个任务的执行变成串行,毫无疑问,最终n的结果也肯定是0,是安全的,但问题是 start后立即join:任务内的所有代码都是串行执行的,
而加锁,只是加锁的部分即修改共享数据的部分是串行的 #单从保证数据安全方面,二者都可以实现,但很明显是加锁的效率更高.
from threading import current_thread,Thread,Lock
import os,time
def task():
time.sleep(3)
print('%s start to run' %current_thread().getName())
global n
temp=n
time.sleep(0.5)
n=temp-1
if __name__ == '__main__':
n=100
lock=Lock()
start_time=time.time()
for i in range(100):
t=Thread(target=task)
t.start()
t.join()
stop_time=time.time()
print('主:%s n:%s' %(stop_time-start_time,n))
'''
Thread-1 start to run
Thread-2 start to run
......
Thread-100 start to run
主:350.6937336921692 n:0 #耗时是多么的恐怖
'''
相关推荐
- 全网第一个讲清楚CPK如何计算的Step by stepExcel和Python同时实现
-
在网上搜索CPK的计算方法,几乎全是照搬教材的公式,在实际工作做作用不大,甚至误导人。比如这个又比如这个:CPK=min((X-LSL/3s),(USL-X/3s))还有这个,很规范的公式,也很清晰很...
- [R语言] R语言快速入门教程(r语言基础操作)
-
本文主要是为了从零开始学习和理解R语言,简要介绍了该语言的最重要部分,以快速入门。主要参考文章:R-TutorialR语言程序的编写需要安装R或RStudio,通常是在RStudio中键入代码。但是R...
- Python第123题:计算直角三角形底边斜边【PythonTip题库300题】
-
1、编程试题:编写一个程序,找出已知面积和高的直角三角形的另外两边(底边及斜边)。定义函数find_missing_sides(),有两个参数:area(面积)和height(高)。在函数内,计算另外...
- Tensor:Pytorch神经网络界的Numpy
-
TensorTensor,它可以是0维、一维以及多维的数组,你可以将它看作为神经网络界的Numpy,它与Numpy相似,二者可以共享内存,且之间的转换非常方便。但它们也不相同,最大的区别就是Numpy...
- python多进程编程(python多进程进程池)
-
forkwindows中是没有fork函数的,一开始直接在Windows中测试,直接报错importosimporttimeret=os.fork()ifret==0:...
- 原来Python的协程有2种实现方式(python协程模型)
-
什么是协程在Python中,协程(Coroutine)是一种轻量级的并发编程方式,可以通过协作式多任务来实现高效的并发执行。协程是一种特殊的生成器函数,通过使用yield关键字来挂起函数的执行...
- ob混淆加密解密,新版大众点评加密解密
-
1目标:新版大众点评接口参数_token加密解密数据获取:所有教育培训机构联系方式获取难点:objs混淆2打开大众点评网站,点击教育全部,打开页面,切换到mobile模式,才能找到接口。打开开发者工具...
- python并发编程-同步锁(python并发和并行)
-
需要注意的点:1.线程抢的是GIL锁,GIL锁相当于执行权限,拿到执行权限后才能拿到互斥锁Lock,其他线程也可以抢到GIL,但如果发现Lock仍然没有被释放则阻塞,即便是拿到执行权限GIL也要立刻...
- 10分钟学会Python基础知识(python基础讲解)
-
看完本文大概需要8分钟,看完后,仔细看下代码,认真回一下,函数基本知识就OK了。最好还是把代码敲一下。一、函数基础简单地说,一个函数就是一组Python语句的组合,它们可以在程序中运行一次或多次运行。...
- Python最常见的170道面试题全解析答案(二)
-
60.请写一个Python逻辑,计算一个文件中的大写字母数量答:withopen(‘A.txt’)asfs:count=0foriinfs.read():ifi.isupper...
- Python 如何通过 threading 模块实现多线程。
-
先熟悉下相关概念多线程是并发编程的一种方式,多线程在CPU密集型任务中无法充分利用多核性能,但在I/O操作(如文件读写、网络请求)等待期间,线程会释放GIL,此时其他线程可以运行。GIL是P...
- Python的设计模式单例模式(python 单例)
-
单例模式,简单的说就是确保只有一个实例,我们知道,通常情况下类其实可以有很多实例,我们这么来保证唯一呢,全局访问。如配置管理、数据库连接池、日志处理器等。classSingleton: ...
- 更安全的加密工具:bcrypt(bcrypt加密在线)
-
作为程序员在开发工作中经常会使用加密算法,比如,密码、敏感数据等。初学者经常使用md5等方式对数据进行加密,但是作为严谨开发的程序员,需要掌握一些相对安全的加密方式,今天给大家介绍下我我在工作中使用到...
- 一篇文章搞懂Python协程(python协程用法)
-
前引之前我们学习了线程、进程的概念,了解了在操作系统中进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位。按道理来说我们已经算是把cpu的利用率提高很多了。但是我们知道无论是创建多进程还是创建多线...
- Python开发必会的5个线程安全技巧
-
点赞、收藏、加关注,下次找我不迷路一、啥是线程安全?假设你开了一家包子铺,店里有个公共的蒸笼,里面放着刚蒸好的包子。现在有三个顾客同时来拿包子,要是每个人都随便伸手去拿,会不会出现混乱?比如第一个顾...
你 发表评论:
欢迎- 一周热门
- 最近发表
- 标签列表
-
- python计时 (73)
- python安装路径 (56)
- python类型转换 (93)
- python进度条 (67)
- python吧 (67)
- python字典遍历 (54)
- python的for循环 (65)
- python格式化字符串 (61)
- python静态方法 (57)
- python列表切片 (59)
- python面向对象编程 (60)
- python 代码加密 (65)
- python串口编程 (60)
- python读取文件夹下所有文件 (59)
- java调用python脚本 (56)
- python操作mysql数据库 (66)
- python获取列表的长度 (64)
- python接口 (63)
- python调用函数 (57)
- python多态 (60)
- python匿名函数 (59)
- python打印九九乘法表 (65)
- python赋值 (62)
- python异常 (69)
- python元祖 (57)