本文實例講述了Python多線程操作之互斥鎖、遞歸鎖、信號量、事件。分享給大家供大家參考，具體如下：

互斥鎖： 為什么要有互斥鎖：由于多線程是并行的，如果某一線程取出了某一個數(shù)據(jù)將要進行操作，但它還沒有那么快執(zhí)行完操作，這時候如果另外一個線程也要操作這個數(shù)據(jù)，那么這個數(shù)據(jù)可能會因為兩次操作而發(fā)生錯誤

import time,threadingx=6def run1(): print('run1我拿到了數(shù)據(jù):',x) print('我現(xiàn)在還不想操作，先睡一下') time.sleep(3) print('再看一下數(shù)據(jù)，穩(wěn)一穩(wěn)',x)def run2(): global x print('run2我拿到了數(shù)據(jù):', x) x=5 print(x)t1=threading.Thread(target=run1)t2=threading.Thread(target=run2)t1.start()t2.start()t1.join()t2.join()

而多線程的互斥鎖機制本質(zhì)上是：申請一個鎖，A線程拿了鑰匙【acquire】之后，如果B也想拿到鑰匙是不行的，只有等A把鑰匙還回來【release】才行 如何使用互斥鎖： 定義一個鎖對象:鎖對象=threading.Lock() 請求鎖：鎖對象.acquire() 釋放鎖:鎖對象.release()

使用互斥鎖來更改上段代碼

import time,threadingx=6def run1(): lock.acquire() global x print('run1我拿到了數(shù)據(jù),x=',x) print('我現(xiàn)在還不想操作，先睡一下') time.sleep(3) print('再看一下數(shù)據(jù)，穩(wěn)一穩(wěn),x=',x) x+=1 print('run1操作完畢:x=',x) lock.release()def run2(): lock.acquire() global x print('run2我拿到了數(shù)據(jù):', x) x+=1 print('run2操作完畢:x=',x) lock.release()lock=threading.Lock()#生成一個鎖對象t1=threading.Thread(target=run1)t2=threading.Thread(target=run2)t1.start()t2.start()start_time=time.time()t1.join()t2.join()print('最終的x=',x)print(time.time()-start_time)#3.0多說明，由于受到鎖的影響，run2要等待run1釋放lock，所以變成了串行

這種互斥鎖在操作系統(tǒng)中可以稱作“臨界區(qū)”，如果想了解更多：

https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%B4%E7%95%8C%E5%8C%BA/8942134?fr=aladdin

遞歸鎖： 為什么要有遞歸鎖：互斥鎖本質(zhì)上是阻止其他線程進入，如果有兩個需要阻止其他線程進入的操作【像兩個人過獨木橋】，那么需要兩個鎖，而想要鎖上第二個如果直接用第一個鎖的acquire會失敗，因為第一個鎖還沒release，我們可以選擇再定義一個互斥鎖對象來acquire，但這僅僅是兩層的情況下，如果多層的吧，那么就需要定義好幾個互斥鎖對象了【而且由于對象變多，有時候會因為互相調(diào)用鎖而發(fā)生死鎖】。遞歸鎖就是為了處理這種情況，遞歸鎖對象允許多次acquire和多次release 發(fā)生死鎖的情況[A拿到A鎖，想要拿B鎖，B拿著B鎖，想要A鎖]

【以過獨木橋為例】：橋只能容一個人通過，A只能看得到北邊橋上有沒有人，看不到南邊橋有沒有人，當(dāng)他看到北邊橋沒人就會過橋，等到他到橋中間才能看到南邊橋有沒有人，B情況相反：【于是當(dāng)兩個人一起過橋的時候就會發(fā)生死鎖】

import threading,time'''A只能看得到北邊橋上有沒有人，看不到南邊橋有沒有人，當(dāng)他看到北邊橋沒人就會過橋，等到他到橋中間才能看到南邊橋有沒有人'''def A(): lockNorth.acquire()#拿到北邊橋的鎖 print('A過橋北') time.sleep(3)#過橋中 lockSorth.acquire()#企圖過到南邊橋， print('A過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lockSorth.release() lockNorth.release() print('A過橋成功')'''B只能看得到南邊橋上有沒有人，看不到北邊橋有沒有人，當(dāng)他看到南邊橋沒人就會過橋，等到他到橋中間才能看到北邊橋有沒有人'''def B(): lockSorth.acquire() # 企圖過到南邊橋， print('B過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lockNorth.acquire() # 拿到北邊橋的鎖 print('B過橋北') time.sleep(3) # 過橋中 lockNorth.release() lockSorth.release() print('B過橋成功')lockNorth=threading.Lock()lockSorth=threading.Lock()tA=threading.Thread(target=A)tB=threading.Thread(target=B)tA.start()tB.start()tA.join()tB.join()

遞歸鎖的本質(zhì)是：本質(zhì)上還是一個鎖，但如果在一個線程里面可以多次acquire?！疽驗橹挥幸粋€鎖，所以不會發(fā)生互相調(diào)用的死鎖，而因為可以多次調(diào)用，所以可以鎖多次】 如何使用遞歸鎖： 定義一個鎖對象:遞歸鎖對象=threading.RLock() 請求鎖：鎖對象.acquire() 釋放鎖:鎖對象.release()

使用遞歸鎖來解決上面的死鎖問題：

import threading,time'''A只能看得到北邊橋上有沒有人，看不到南邊橋有沒有人，當(dāng)他看到北邊橋沒人就會過橋，等到他到橋中間才能看到南邊橋有沒有人'''def A(): lock.acquire()#拿到北邊橋的鎖 print('A過橋北') time.sleep(3)#過橋中 lock.acquire()#企圖過到南邊橋， print('A過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lock.release() lock.release() print('A過橋成功')'''B只能看得到南邊橋上有沒有人，看不到北邊橋有沒有人，當(dāng)他看到南邊橋沒人就會過橋，等到他到橋中間才能看到北邊橋有沒有人'''def B(): lock.acquire() # 拿南橋鎖， print('B過橋南') time.sleep(3) # 過橋中 lock.acquire() # 企圖拿北橋的鎖 print('B過橋北') time.sleep(3) # 過橋中 lock.release() lock.release() print('B過橋成功')lock=threading.RLock()tA=threading.Thread(target=A)tB=threading.Thread(target=B)tA.start()tB.start()tA.join()tB.join()

【由于本質(zhì)是一把鎖，A拿到鎖后，B要等待】

信號量： 什么是信號量：

信號量可以限制進入的線程的數(shù)量。

如何使用信號量： 創(chuàng)建信號量對象：信號量對象=threading.BoundedSemaphore(x)，x是限制進程的數(shù)量 當(dāng)有進程需要進入的時候，調(diào)用acquire()來減少信號量：信號量對象.acquire() 當(dāng)有進程離開的時候，調(diào)用release()來增加信號量：信號量對象.release()

import threading,timedef run(): s.acquire() print('hello') time.sleep(1.5) s.release()s=threading.BoundedSemaphore(3)#限制3個threading_list=[]for i in range(12):#創(chuàng)建12個線程 obj=threading.Thread(target=run) obj.setDaemon(True) # 設(shè)置守護線程，避免干擾主線程運行，并行等待 obj.start()for i in range(4): print('')#為了把結(jié)果分割，可以清楚看出分為了三組 time.sleep(1.5)#結(jié)果分為三組是因為運行的太快了，三個線程裝入的時間差太小

事件： 什么是事件：當(dāng)發(fā)生線程發(fā)生一件事的時候如果要提醒另外一個線程，使用事件。雙方共享該事件對象【等待的一方會阻塞而進行等待】，當(dāng)一方更改事件對象的時候，另外一方也能知道【以讀者-寫者為例：讀者要等寫者告訴他去讀才會去讀，寫者寫完后要設(shè)置一個事件，當(dāng)該事件設(shè)置時，讀者就會來讀】 如何使用事件： 創(chuàng)建事件對象：事件對象=threading.Event() 設(shè)置事件：事件對象.set() 判斷事件是否set：事件對象.is_set()，等待事件set：事件對象.wait() 清除事件：事件對象.clear()

import threading,timedef read(): while True: if event.is_set(): print('事件已設(shè)置，我要讀了!!!!') time.sleep(1) else:#事件未設(shè)置 print('還沒寫好，我要等咯') event.wait()#那么就等著咯 #如果等到了 print('終于等到了！那么我又可以讀了') time.sleep(1)def write(): event.clear()#初始設(shè)空 while True: time.sleep(3)#寫 event.set()#設(shè)置事件，一旦set,那么讀者wait就有返回了，讀者可以繼續(xù)運行了 print('write:寫好了') time.sleep(2)#等人讀 event.clear()#清除事件event=threading.Event() #創(chuàng)建事件對象t1=threading.Thread(target=write)t2=threading.Thread(target=read)t1.start()t2.start()t1.join()t2.join()'''結(jié)果顯示：讀者確實一直在等待寫者寫好'''

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希望本文所述對大家Python程序設(shè)計有所幫助。