Python并发编程:锁竞争和死锁问题示例
在Python中,多线程可能会遇到锁竞争(Race Conditions)和死锁等问题。这里我们将通过两个简单的示例来解释这些问题。
1. 锁竞争示例
假设我们有两个线程A和B,它们共享一个计数器counter
,且对它进行加1操作。
import threading
# 共享资源
counter = 0
lock = threading.Lock()
def thread_a():
global counter, lock
with lock:
counter += 1
print(f"A incremented counter: {counter}")
def thread_b():
global counter, lock
with lock:
counter += 2
print(f"B incremented counter: {counter}")
# 创建线程
thread_a = threading.Thread(target=thread_a))
thread_b = threading.Thread(target=thread_b))
# 启动线程
thread_a.start()
thread_b.start()
# 等待所有线程完成
thread_a.join()
thread_b.join()
在这个示例中,线程A和B共享同一个计数器,并且它们都试图对计数器进行加1操作。由于counter
是线程共享的资源,所以两个线程可能会同时执行对counter
的加1操作。
2. 死锁问题示例
死锁是指在多进程通信(IPC)中,两个或更多的进程在执行过程中因争夺资源而造成的一种僵局状态。
下面是一个简单的Python多线程死锁例子:
import threading
# 线程1需要线程2的锁A
lock_a = threading.Lock()
# 线程2需要线程1的锁B
lock_b = threading.Lock()
def thread1():
global lock_a, lock_b
with lock_a:
print("Thread 1 locked A")
# 假设这里有一个长时间的等待操作
time.sleep(5)
with lock_b:
print("Thread 1 unlocked B and locked A again")
def thread2():
global lock_a, lock_b
with lock_b:
print("Thread 2 locked B")
with lock_a:
print("Thread 2 unlocked A and locked B again")
# 创建线程
thread1 = threading.Thread(target=thread1))
thread2 = threading.Thread(target=thread2))
# 启动线程
thread1.start()
thread2.start()
# 等待所有线程完成
thread1.join()
thread2.join()
在这个例子中,线程1和线程2都试图获取对方的锁(lock_a
和 lock_b
),从而形成了一个死锁。在实际情况中,要避免这种死锁问题,需要遵循适当的并发控制策略。
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