多线程——GIL信号量递归锁

Posted 2021-11-28 king-home

互斥锁

1、什么是GIL（global interpreter lock）？
GIL是一个互斥锁：保证数据的安全（牺牲效率来获取数据的安全），阻止同一个进程内的多线=线程同时执行(不能并行但是能实现并发)
2、为什么会有GIL？
由于cpython解释器的内存管理不是线程安全的（垃圾回收机制的存在）
同一进程想的多线程不能实现并行但是可以实现并发，不同进程下可以实现并行

问题：Python多线程是不是就没有用:

举个例子：
四个任务：计算密集任务，每个任务10s
单核情况下：
		多线程好点，消耗资源少，速度快
多核情况下：
		开四个进程，10s多点
		开四个线程，40s多点

四个任务：IO密集任务，每个任务10s
单核情况下：
		多线程好点
多核情况下：
		多线程好点

总结：多线程和多进程都有自己的优点和缺点，根据项目需求合理选择
对于不同的数据要加不同的锁进行，GIL不能保证数据的安全，他只针对线程。保证同一个进程下的多个线程是安全的

3、死锁和递归锁

自定义锁（Lock）：自定义锁必须一次acquire 必须对应一次release,不能连续需acquire
递归锁（RLock）：可以连续acquire,每acquire一次，计数加1：针对的是第一抢到的人

from threading import Thread,Lock,RLock
import time

"""
自定义锁一次acquire必须对应一次release，不能连续acquire
递归锁可以连续的acquire，每acquire一次计数加一:针对的是第一个抢到我的人
"""
import random
#
# mutexA = Lock()
# mutexB = Lock()
mutexA = mutexB = RLock()  # 抢锁之后会有一个计数 抢一次计数加一 针对的是第一个抢到我的人

class MyThead(Thread):
    def run(self):
        self.func1()
        self.func2()

    def func1(self):
        mutexA.acquire()
        print(‘%s 抢到A锁了‘%self.name)
        mutexB.acquire()
        print(‘%s 抢到B锁了‘ % self.name)
        mutexB.release()
        print(‘%s 释放了B锁‘%self.name)
        mutexA.release()
        print(‘%s 释放了A锁‘%self.name)

    def func2(self):
        mutexB.acquire()
        print(‘%s 抢到了B锁‘%self.name)
        time.sleep(1)
        mutexA.acquire()
        print(‘%s 抢到A锁了‘ % self.name)
        mutexA.release()
        print(‘%s 释放了A锁‘ % self.name)
        mutexB.release()
        print(‘%s 释放了B锁‘ % self.name)


for i in range(100):
    t = MyThead()
    t.start()

4、信号量

sm = Semaphore()

from threading import Thread,Semaphore
import time
import random
sm = Semaphore(5)  # 五个厕所五把锁
# 跟你普通的互斥锁区别在于，普通的互斥锁是独立卫生间，所有人抢一把锁
# 信号量 公共卫生间 有多个坑，所有人抢多把锁



def task(name):
    sm.acquire()
    print(‘%s正在蹲坑‘%name)
    # 模拟蹲坑耗时
    time.sleep(random.randint(1,5))
    sm.release()


if __name__ == ‘__main__‘:
    for i in range(20):
        t = Thread(target=task,args=(‘伞兵%s号‘%i,))
        t.start()

5、线程queue：

queue分为三类：
1.普通q：q=queue.Queue(3)
2.先进后出：q = queue.LifoQueue(5)
3.优先级q：q = queue.PriorityQueue()

#普通q
# q=queue.Queue(3)
# q.put(1)
# q.put(2)
# q.put(3)
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get())

# 先进后出q
# q = queue.LifoQueue(5)
# q.put(1)
# q.put(2)
# q.put(3)
# q.put(4)
# print(q.get())



# 优先级q
# q = queue.PriorityQueue()
# q.put((10,‘a‘))
# q.put((-1,‘b‘))
# q.put((100,‘c‘))
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get())