同步互斥
线程间通信方法
1.通信方法：线程间使用全局变量进行通信
2.共享资源争夺
- 共享资源：多个进程或者线程都可以操作的资源称为共享资源。对共享资源的操作代码段称为临界区。
- 影响 ： 对共享资源的无序操作可能会带来数据的混乱，或者操作错误。此时往往需要同步互斥机制协调操作顺序。
3.同步互斥机制
同步 ： 同步是一种协作关系，为完成操作，多进程或者线程间形成一种协调，按照必要的步骤有序执行操作。
互斥 ： 互斥是一种制约关系，当一个进程或者线程占有资源时会进行加锁处理，此时其他进程线程就无法操作该资源，直到解锁后才能操作。
线程同步互斥方法
线程Event
from threading import Event
e = Event() 创建线程event对象
e.wait([timeout]) 阻塞等待e被set
e.set() 设置e，使wait结束阻塞
e.clear() 使e回到未被设置状态
e.is_set() 查看当前e是否被设置
1 from threading import Thread,Event
2
3 s = None # 用于通信
4 e = Event() # 创建event对象
5
6 def 杨子荣():
7 print("杨子荣前来拜山头")
8 global s
9 s = "天王盖地虎"
10 e.set() # 对e设置
11
12 t = Thread(target=杨子荣)
13 t.start()
14
15 print("说对口令就是自己人")
16 e.wait() # 阻塞等待口令说出
17 if s == ‘天王盖地虎‘:
18 print("宝塔镇河妖")
19 print("确认过眼神,你是对的人")
20 else:
21 print("打死他...")
22
23
24 t.join()
线程互斥方法演示
线程锁 Lock
from threading import Lock
lock = Lock() 创建锁对象
lock.acquire() 上锁 如果lock已经上锁再调用会阻塞
lock.release() 解锁
with lock: 上锁
...
...
with代码块结束自动解锁
1 from threading import Thread,Lock
2
3 a = b = 0
4 lock = Lock() # 定义锁
5
6 def value():
7 while True:
8 lock.acquire() # 上锁
9 if a != b:
10 print("a = %d,b = %d"%(a,b))
11 lock.release() # 解锁
12
13 t = Thread(target = value)
14 t.start()
15
16 while True:
17 with lock:
18 a += 1
19 b += 1
20
21 t.join()
线程lock锁演示
死锁及其处理
1.定义：死锁是指两个或两个以上的线程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。
2.死锁产生条件
- 死锁发生的必要条件
- 互斥条件：指线程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
- 请求和保持条件：指线程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求线程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
- 不剥夺条件：指线程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放,通常CPU内存资源是可以被系统强行调配剥夺的。
- 环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个线程——资源的环形链，即进程集合{T0，T1，T2，···，Tn}中的T0正在等待一个T1占用的资源；T1正在等待T2占用的资源，……，Tn正在等待已被T0占用的资源。
3.死锁的产生原因
简单来说造成死锁的原因可以概括成三句话：
- 当前线程拥有其他线程需要的资源
- 当前线程等待其他线程已拥有的资源
- 都不放弃自己拥有的资源
4.如何避免死锁
死锁是我们非常不愿意看到的一种现象，我们要尽可能避免死锁的情况发生。通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个，来预防发生死锁。预防死锁是一种较易实现的方法。但是由于所施加的限制条件往往太严格，可能会导致系统资源利用率。
1 import time
2 import threading
3
4 # 交易类
5 class Account:
6 def __init__(self,_id,balance,lock):
7 self.id = _id # 用户
8 self.balance = balance # 存款
9 self.lock = lock # 锁
10
11 # 取钱
12 def withdraw(self,amount):
13 self.balance -= amount
14
15 # 存钱
16 def deposit(self,amount):
17 self.balance += amount
18
19 # 查看余额
20 def get_balance(self):
21 return self.balance
22
23 # 创建账户
24 Tom = Account(‘Tom‘,5000,threading.Lock())
25 Alex = Account(‘Alex‘,8000,threading.Lock())
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27 # 转账函数
28 def transfer(from_,to,amount):
29 if from_.lock.acquire(): #锁自己账户
30 from_.withdraw(amount) # 自己账户减少
31 time.sleep(0.5)
32 if to.lock.acquire(): # 对方账户上锁
33 to.deposit(amount)
34 to.lock.release() # 对方账户解锁
35 from_.lock.release() # 自己账户解锁
36 print("%s 给 %s转账完成"%(from_.id,to.id))
37
38 t1 = threading.Thread(target = transfer,
39 args=(Tom,Alex,2000))
40 t2 = threading.Thread(target = transfer,
41 args=(Alex,Tom,2000))
42 t1.start()
43 t2.start()
44 t1.join()
45 t2.join()
线程死锁演示
原文地址：https://www.cnblogs.com/maplethefox/p/10989243.html