久久精品国产亚洲高清|精品日韩中文乱码在线|亚洲va中文字幕无码久|伊人久久综合狼伊人久久|亚洲不卡av不卡一区二区|精品久久久久久久蜜臀AV|国产精品19久久久久久不卡|国产男女猛烈视频在线观看麻豆

    1. <style id="76ofp"></style>

      <style id="76ofp"></style>
      <rt id="76ofp"></rt>
      <form id="76ofp"><optgroup id="76ofp"></optgroup></form>
      1. 千鋒教育-做有情懷、有良心、有品質(zhì)的職業(yè)教育機(jī)構(gòu)

        手機(jī)站
        千鋒教育

        千鋒學(xué)習(xí)站 | 隨時(shí)隨地免費(fèi)學(xué)

        千鋒教育

        掃一掃進(jìn)入千鋒手機(jī)站

        領(lǐng)取全套視頻
        千鋒教育

        關(guān)注千鋒學(xué)習(xí)站小程序
        隨時(shí)隨地免費(fèi)學(xué)習(xí)課程

        當(dāng)前位置:首頁(yè)  >  技術(shù)干貨  > Python 多線程死鎖問(wèn)題的巧妙解決方法

        Python 多線程死鎖問(wèn)題的巧妙解決方法

        來(lái)源:千鋒教育
        發(fā)布人:xqq
        時(shí)間: 2023-11-07 13:26:46 1699334806

        死鎖

        死鎖的原理非常簡(jiǎn)單,用一句話就可以描述完。就是當(dāng)多線程訪問(wèn)多個(gè)鎖的時(shí)候,不同的鎖被不同的線程持有,它們都在等待其他線程釋放出鎖來(lái),于是便陷入了永久等待。比如A線程持有1號(hào)鎖,等待2號(hào)鎖,B線程持有2號(hào)鎖等待1號(hào)鎖,那么它們永遠(yuǎn)也等不到執(zhí)行的那天,這種情況就叫做死鎖。

        關(guān)于死鎖有一個(gè)著名的問(wèn)題叫做哲學(xué)家就餐問(wèn)題,有5個(gè)哲學(xué)家圍坐在一起,他們每個(gè)人需要拿到兩個(gè)叉子才可以吃飯。如果他們同時(shí)拿起自己左手邊的叉子,那么就會(huì)永遠(yuǎn)等待右手邊的叉子釋放出來(lái)。這樣就陷入了永久等待,于是這些哲學(xué)家都會(huì)餓死。

        img

        這是一個(gè)很形象的模型,因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)并發(fā)場(chǎng)景當(dāng)中,一些資源的數(shù)量往往是有限的。很有可能出現(xiàn)多個(gè)線程搶占的情況,如果處理不好就會(huì)發(fā)生大家都獲取了一個(gè)資源,然后在等待另外的資源的情況。

        對(duì)于死鎖的問(wèn)題有多種解決方法,這里我們介紹比較簡(jiǎn)單的一種,就是對(duì)這些鎖進(jìn)行編號(hào)。我們規(guī)定當(dāng)一個(gè)線程需要同時(shí)持有多個(gè)鎖的時(shí)候,必須要按照序號(hào)升序的順序?qū)@些鎖進(jìn)行訪問(wèn)。通過(guò)上下文管理器我們可以很容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

        上下文管理器

        首先我們來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下上下文管理器,上下文管理器我們其實(shí)經(jīng)常使用,比如我們經(jīng)常使用的with語(yǔ)句就是一個(gè)上下文管理器的經(jīng)典使用。當(dāng)我們通過(guò)with語(yǔ)句打開(kāi)文件的時(shí)候,它會(huì)自動(dòng)替我們處理好文件讀取之后的關(guān)閉以及拋出異常的處理,可以節(jié)約我們大量的代碼。

        同樣我們也可以自己定義一個(gè)上下文處理器,其實(shí)很簡(jiǎn)單,我們只需要實(shí)現(xiàn)__enter__和__exit__這兩個(gè)函數(shù)即可。__enter__函數(shù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)入資源之前的操作和處理,那么顯然__exit__函數(shù)對(duì)應(yīng)的就是使用資源結(jié)束之后或者是出現(xiàn)異常的處理邏輯。有了這兩個(gè)函數(shù)之后,我們就有了自己的上下文處理類了。

        我們來(lái)看一個(gè)樣例:

        classSample:

        def__enter__(self):

        print('enterresources')

        returnself

        def__exit__(self,exc_type,exc_val,exc_tb):

        print('exit')

        #print(exc_type)

        #print(exc_val)

        #print(exc_tb)

        defdoSomething(self):

        a=1/1

        returna

        defgetSample():

        returnSample()

        if__name__=='__main__':

        withgetSample()assample:

        print('dosomething')

        sample.doSomething()

        當(dāng)我們運(yùn)行這段代碼的時(shí)候,屏幕上打印的結(jié)果和我們的預(yù)期是一致的。

        我們觀察一下__exit__函數(shù),會(huì)發(fā)現(xiàn)它的參數(shù)有4個(gè),后面的三個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的是拋出異常的情況。type對(duì)應(yīng)異常的類型,val對(duì)應(yīng)異常時(shí)的輸出值,trace對(duì)應(yīng)異常拋出時(shí)的運(yùn)行堆棧。這些信息都是我們排查異常的時(shí)候經(jīng)常需要用到的信息,通過(guò)這三個(gè)字段,我們可以根據(jù)我們的需要對(duì)可能出現(xiàn)的異常進(jìn)行自定義的處理。

        實(shí)現(xiàn)上下文管理器并不一定要通過(guò)類實(shí)現(xiàn),Python當(dāng)中也提供了上下文管理的注解,通過(guò)使用注解我們可以很方便地實(shí)現(xiàn)上下文管理。我們同樣也來(lái)看一個(gè)例子:

        importtime

        fromcontextlibimportcontextmanager

        @contextmanager

        deftimethis(label):

        start=time.time()

        try:

        yield

        finally:

        end=time.time()

        print('{}:{}'.format(label,end-start))

        withtimethis('timer'):

        pass

        在這個(gè)方法當(dāng)中yield之前的部分相當(dāng)于__enter__函數(shù),yield之后的部分相當(dāng)于__exit__。如果出現(xiàn)異常會(huì)在try語(yǔ)句當(dāng)中拋出,那么我們編寫(xiě)except對(duì)異常進(jìn)行處理即可。

        避免死鎖

        了解了上下文管理器之后,我們要做的就是在lock的外面包裝一層,使得我們?cè)讷@取和釋放鎖的時(shí)候可以根據(jù)我們的需要,對(duì)鎖進(jìn)行排序,按照升序的順序進(jìn)行持有。

        這段代碼源于Python的著名進(jìn)階書(shū)籍《Pythoncookbook》,非常經(jīng)典:

        fromcontextlibimportcontextmanager

        #用來(lái)存儲(chǔ)local的數(shù)據(jù)

        _local=threading.local()

        @contextmanager

        defacquire(*locks):

        #對(duì)鎖按照id進(jìn)行排序

        locks=sorted(locks,key=lambdax:id(x))

        #如果已經(jīng)持有鎖當(dāng)中的序號(hào)有比當(dāng)前更大的,說(shuō)明策略失敗

        acquired=getattr(_local,'acquired',[])

        ifacquiredandmax(id(lock)forlockinacquired)>=id(locks[0]):

        raiseRuntimeError('LockOrderViolation')

        #獲取所有鎖

        acquired.extend(locks)

        _local.acquired=acquired

        try:

        forlockinlocks:

        lock.acquire()

        yield

        finally:

        #倒敘釋放

        forlockinreversed(locks):

        lock.release()

        delacquired[-len(locks):]

        這段代碼寫(xiě)得非常漂亮,可讀性很高,邏輯我們都應(yīng)該能看懂,但是有一個(gè)小問(wèn)題是這里用到了threading.local這個(gè)組件。

        它是一個(gè)多線程場(chǎng)景當(dāng)中的共享變量,雖然說(shuō)是共享的,但是對(duì)于每個(gè)線程來(lái)說(shuō)讀取到的值都是獨(dú)立的。聽(tīng)起來(lái)有些難以理解,其實(shí)我們可以將它理解成一個(gè)dict,dict的key是每一個(gè)線程的id,value是一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的dict。每個(gè)線程在訪問(wèn)local變量的時(shí)候,都相當(dāng)于先通過(guò)線程id獲取了一個(gè)獨(dú)立的dict,再對(duì)這個(gè)dict進(jìn)行的操作。

        看起來(lái)我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候直接使用了_local,這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)線程id先進(jìn)行查詢的步驟在其中封裝了。不明就里的話可能會(huì)覺(jué)得有些難以理解。

        我們?cè)賮?lái)看下這個(gè)acquire的使用:

        x_lock=threading.Lock()

        y_lock=threading.Lock()

        defthread_1():

        whileTrue:

        withacquire(x_lock,y_lock):

        print('Thread-1')

        defthread_2():

        whileTrue:

        withacquire(y_lock,x_lock):

        print('Thread-2')

        t1=threading.Thread(target=thread_1)

        t1.start()

        t2=threading.Thread(target=thread_2)

        t2.start()

        運(yùn)行一下會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有出現(xiàn)死鎖的情況,但如果我們把代碼稍加調(diào)整,寫(xiě)成這樣,那么就會(huì)觸發(fā)異常了。

        defthread_1():

        whileTrue:

        withacquire(x_lock):

        withacquire(y_lock):

        print('Thread-1')

        defthread_2():

        whileTrue:

        withacquire(y_lock):

        withacquire(x_lock):

        print('Thread-1')

        因?yàn)槲覀儼焰i寫(xiě)成了層次結(jié)構(gòu),這樣就沒(méi)辦法進(jìn)行排序保證持有的有序性了,那么就會(huì)觸發(fā)我們代碼當(dāng)中定義的異常。

        最后我們?cè)賮?lái)看下哲學(xué)家就餐問(wèn)題,通過(guò)我們自己實(shí)現(xiàn)的acquire函數(shù)我們可以非常方便地解決他們死鎖吃不了飯的問(wèn)題。

        importthreading

        defphilosopher(left,right):

        whileTrue:

        withacquire(left,right):

        print(threading.currentThread(),'eating')

        #叉子的數(shù)量

        NSTICKS=5

        chopsticks=[threading.Lock()forninrange(NSTICKS)]

        forninrange(NSTICKS):

        t=threading.Thread(target=philosopher,

        args=(chopsticks[n],chopsticks[(n+1)%NSTICKS]))

        t.start()

        總結(jié)

        關(guān)于死鎖的問(wèn)題,對(duì)鎖進(jìn)行排序只是其中的一種解決方案,除此之外還有很多解決死鎖的模型。比如我們可以讓線程在嘗試持有新的鎖失敗的時(shí)候主動(dòng)放棄所有目前已經(jīng)持有的鎖,比如我們可以設(shè)置機(jī)制檢測(cè)死鎖的發(fā)生并對(duì)其進(jìn)行處理等等。發(fā)散出去其實(shí)有很多種方法,這些方法起作用的原理各不相同,其中涉及大量操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念和知識(shí),感興趣的同學(xué)可以深入研究一下這個(gè)部分,一定會(huì)對(duì)操作系統(tǒng)以及鎖的使用有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)。

        以上內(nèi)容為大家介紹了Python多線程死鎖問(wèn)題的巧妙解決方法,希望對(duì)大家有所幫助,如果想要了解更多Python相關(guān)知識(shí),請(qǐng)關(guān)注IT培訓(xùn)機(jī)構(gòu):千鋒教育。

        聲明:本站稿件版權(quán)均屬千鋒教育所有,未經(jīng)許可不得擅自轉(zhuǎn)載。
        10年以上業(yè)內(nèi)強(qiáng)師集結(jié),手把手帶你蛻變精英
        請(qǐng)您保持通訊暢通,專屬學(xué)習(xí)老師24小時(shí)內(nèi)將與您1V1溝通
        免費(fèi)領(lǐng)取
        今日已有369人領(lǐng)取成功
        劉同學(xué) 138****2860 剛剛成功領(lǐng)取
        王同學(xué) 131****2015 剛剛成功領(lǐng)取
        張同學(xué) 133****4652 剛剛成功領(lǐng)取
        李同學(xué) 135****8607 剛剛成功領(lǐng)取
        楊同學(xué) 132****5667 剛剛成功領(lǐng)取
        岳同學(xué) 134****6652 剛剛成功領(lǐng)取
        梁同學(xué) 157****2950 剛剛成功領(lǐng)取
        劉同學(xué) 189****1015 剛剛成功領(lǐng)取
        張同學(xué) 155****4678 剛剛成功領(lǐng)取
        鄒同學(xué) 139****2907 剛剛成功領(lǐng)取
        董同學(xué) 138****2867 剛剛成功領(lǐng)取
        周同學(xué) 136****3602 剛剛成功領(lǐng)取
        相關(guān)推薦HOT
        python函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞

        定義過(guò)函數(shù)后,就可以在后面程序中使用這一函數(shù)printsquare_sum(3,4)python通過(guò)位置,知道3對(duì)應(yīng)的是函數(shù)定義中的第一個(gè)參數(shù)a,4對(duì)應(yīng)第二個(gè)參數(shù)b...詳情>>

        2023-11-07 16:19:34
        python字節(jié)碼和機(jī)器碼的區(qū)別

        機(jī)器碼,學(xué)名機(jī)器語(yǔ)言指令,有時(shí)也被稱為原生碼,是電腦的CPU可直接解讀的數(shù)據(jù)。字節(jié)碼是一種中間狀態(tài)(中間碼)的二進(jìn)制代碼(文件)。需要直譯器...詳情>>

        2023-11-07 16:05:10
        Python常用切片操作

        以列表:a=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]為說(shuō)明對(duì)象1.取偶數(shù)位置>>>b=a[::2][0,2,4,6,8]2.取奇數(shù)位置>>>b=a[1::2][1,3,5,7,9]3.拷貝整個(gè)對(duì)象>...詳情>>

        2023-11-07 15:21:58
        Python集合類型

        python目前有兩種內(nèi)置集合類型,set和frozenset。Ⅰ、兩者區(qū)別set是可變的,沒(méi)有哈希值,其內(nèi)容可以使用add()和remove()這樣的方法來(lái)改變,所以...詳情>>

        2023-11-07 15:18:22
        Python之三目運(yùn)算

        python可通過(guò)if語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)三目運(yùn)算的功能,因此可以近似地把這種if語(yǔ)句當(dāng)成三目運(yùn)算符。作為三目運(yùn)算符的if語(yǔ)句的語(yǔ)法格式如下:(True_statemen...詳情>>

        2023-11-07 15:14:46
        高淳县| 沛县| 宣城市| 秭归县| 黔南| 防城港市| 视频| 秦皇岛市| 沙坪坝区| 九寨沟县| 博客| 河西区| 察雅县| 海城市| 海南省| 峡江县| 县级市| 巩义市| 达拉特旗| 尼勒克县| 左云县| 万盛区| 米易县| 崇左市| 扬中市| 铜陵市| 房产| 吉隆县| 镇雄县| 金华市| 怀安县| 和政县| 赫章县| 洪洞县| 响水县| 武城县| 潞西市| 乐山市| 灵丘县| 新乡市| 皋兰县|