Python的线程15 可重入锁RLock

正式的Python专栏第52篇,同学站住,别错过这个从0开始的文章!

前面学委介绍线程安全的时候,提到过threading.Lock这个类。

这个所以我们acquire之后,就不能继续acquire了,必须执行一次release,其他线程才可以继续acquire。

这样一个时间只有一个线程做事情,这次我们看看RLock(ReentrantLock,可重入锁)。

RLock 是什么?

简单理解,它跟Lock类似,都是用来协调对受限资源的访问,加上锁来保护受限资源的访问。

但是,它们还是有明显的区别的。 第一个是,RLock可以被acquire多次。

我们看看下面的代码:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2021/11/24 12:02 上午
# @Author : LeiXueWei
# @CSDN/Juejin/Wechat: 雷学委
# @XueWeiTag: CodingDemo
# @File : __init__.py.py
# @Project : hello
import random
import threading
import datetime
import time

xuewei_account = 100
lock = threading.RLock()


# amount为负数即是转出金额
def transfer(money):
    transfer_only(money)
    lock.release()
    print("release")


# amount为负数即是转出金额
def transfer_only(money):
    lock.acquire()
    print("transfer now")
    global xuewei_account
    for x in range(100000):
        xuewei_account += money
    print("transfer done")


transfer_only(100)
transfer_only(-100)
print("-" * 16)
print("学委账户余额:", xuewei_account)

运行效果如下:

屏幕快照 2022-01-23 下午11.53.30.png

transfer_only 函数被调用了两次,但我们还没有release过。

整个过程没有阻塞。

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我们把使用Lock的代码展示一下:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2021/11/24 12:02 上午
# @Author : LeiXueWei
# @CSDN/Juejin/Wechat: 雷学委
# @XueWeiTag: CodingDemo
# @File : __init__.py.py
# @Project : hello
import random
import threading
import datetime
import time

xuewei_account = 100
lock = threading.Lock()


# amount为负数即是转出金额
def transfer(money):
    transfer_only(money)
    lock.release()
    print("release")


# amount为负数即是转出金额
def transfer_only(money):
    lock.acquire()
    print("transfer now")
    global xuewei_account
    for x in range(100000):
        xuewei_account += money
    print("transfer done")


transfer_only(100)
transfer_only(-100)
print("-" * 16)
print("学委账户余额:", xuewei_account)

运行效果如下:

屏幕快照 2022-01-23 下午11.57.30.png

两断代码的区别,仅仅为创造lock对象的时候,前者是基于RLock类型,后者是基于Lock(普通的锁)。

但我们看到Lock,不允许持有锁的线程(同一个或者其他线程)再次acqure,transfer_only仅仅执行完一次。

多个线程能不能都来acquire RLock

试试多个线程acquire,代码如下:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2021/11/24 12:02 上午
# @Author : LeiXueWei
# @CSDN/Juejin/Wechat: 雷学委
# @XueWeiTag: CodingDemo
# @File : __init__.py.py
# @Project : hello
import random
import threading
import datetime
import time

xuewei_account = 100
lock = threading.RLock()


# amount为负数即是转出金额
def transfer(money):
    transfer_only(money)
    lock.release()
    print("release")


# amount为负数即是转出金额
def transfer_only(money):
    lock.acquire()
    print("transfer now")
    global xuewei_account
    for x in range(100000):
        xuewei_account += money
    print("transfer done")


threading.Thread(name="thread小白", target=lambda: transfer_only(100)).start()
threading.Thread(name="thread小花", target=lambda: transfer_only(-100)).start()
print("-" * 16)
print("学委账户余额:", xuewei_account)

运行效果如下:

屏幕快照 2022-01-23 下午11.53.17.png

很明显,第二个线程被锁定了。

这个符合RLock的设定,运行获取锁的线程多次acqure,但是必须release之后才能重新分配给其他线程。

两断代码区别仅仅为:

第一段,我们是在主线程,也就是同一个线程多次acquire RLock对象。

transfer_only(100)
transfer_only(-100)

第二段,我们是在两个不同线程间多次acquire RLock对象。(虽然没有打印出来,但是这里线程名称也特意设置不一样了,读者可以修改打印查看核对)

threading.Thread(name="thread小白", target=lambda: transfer_only(100)).start()
threading.Thread(name="thread小花", target=lambda: transfer_only(-100)).start()

总结

今天这篇我们先简单了解了RLock,它的设计让我们在一个线程内可以多次使用锁

它优先分配锁给持有锁的线程,减少线程切换的消耗,更重要的是,可重入锁设计更利于防止死锁。(这里简单举例,想象一下,一个线程调用多个方法都在acquire同个锁,这时候使用普通Lock就会进入死锁状态,后面学委再写一篇吧)

但是release必须要获取锁的线程进行,而且acquire几次就必须release几次,这个下篇再展示。

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