python基础-死锁、递归锁

死锁

递归锁

死锁

所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程或线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，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，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程

from threading import Thread,Lock
import time
mutexA=Lock()
mutexB=Lock()

class MyThread(Thread):
def run(self):
self.func1()
self.func2()
def func1(self):
mutexA.acquire()
print('\033[41m%s 拿到A锁\033[0m' %self.name)

mutexB.acquire()
print('\033[42m%s 拿到B锁\033[0m' %self.name)
mutexB.release()

mutexA.release()

def func2(self):
mutexB.acquire()
print('\033[43m%s 拿到B锁\033[0m' %self.name)
time.sleep(2)

mutexA.acquire()
print('\033[44m%s 拿到A锁\033[0m' %self.name)
mutexA.release()

mutexB.release()

if __name__ == '__main__':
for i in range(5):
t=MyThread()
t.start()

输出如下：

Thread-1 拿到A锁
Thread-1 拿到B锁
Thread-1 拿到B锁
Thread-2 拿到A锁

分析如上代码是如何产生死锁的：

启动5个线程，执行run方法，假如thread1首先抢到了A锁，此时thread1没有释放A锁，紧接着执行代码mutexB.acquire()，抢到了B锁，在抢B锁时候，没有其他线程与thread1争抢，因为A锁没有释放，其他线程只能等待，然后A锁就执行完func1代码，然后继续执行func2代码，与之同时，在func2中，执行代码 mutexB.acquire()，抢到了B锁，然后进入睡眠状态，在thread1执行完func1函数，释放AB锁时候，其他剩余的线程也开始抢A锁，执行func1代码，如果thread2抢到了A锁，接下来thread2要抢B锁，ok，在这个时间段，thread1已经执行func2抢到了B锁，然后在sleep(2),持有B锁没有释放，为什么没有释放，因为没有其他的线程与之争抢，他只能睡着，然后thread1握着B锁，thread2要抢B锁，ok，这样就形成了死锁

递归锁

我们分析了死锁，那么python里面是如何解决这样的递归锁呢？

在Python中为了支持在同一线程中多次请求同一资源，python提供了可重入锁RLock。

这个RLock内部维护着一个Lock和一个counter变量，counter记录了acquire的次数，从而使得资源可以被多次require。直到一个线程所有的acquire都被release，其他的线程才能获得资源。上面的例子如果使用RLock代替Lock，则不会发生死锁：

from threading import Thread,Lock,RLock
import time

mutexA=mutexB=RLock()

class MyThread(Thread):
def run(self):
self.f1()
self.f2()

def f1(self):
mutexA.acquire()
print('%s 拿到A锁' %self.name)

mutexB.acquire()
print('%s 拿到B锁' %self.name)
mutexB.release()

mutexA.release()

def f2(self):
mutexB.acquire()
print('%s 拿到B锁' % self.name)
time.sleep(0.1)
mutexA.acquire()
print('%s 拿到A锁' % self.name)
mutexA.release()

mutexB.release()

if __name__ == '__main__':
for i in range(5):
t=MyThread()
t.start()

输出代码如下：

E:\python\python_sdk\python.exe "E:/python/py_pro/3 死锁现象与递归锁.py"
Thread-1 拿到A锁
Thread-1 拿到B锁
Thread-1 拿到B锁
Thread-1 拿到A锁
Thread-2 拿到A锁
Thread-2 拿到B锁
Thread-2 拿到B锁
Thread-2 拿到A锁
Thread-4 拿到A锁
Thread-4 拿到B锁
Thread-4 拿到B锁
Thread-4 拿到A锁
Thread-3 拿到A锁
Thread-3 拿到B锁
Thread-3 拿到B锁
Thread-3 拿到A锁
Thread-5 拿到A锁
Thread-5 拿到B锁
Thread-5 拿到B锁
Thread-5 拿到A锁

Process finished with exit code 0

或者如下的效果：



来解释下递归锁的代码：

由于锁A，B是同一个递归锁，thread1拿到A,B锁，counter记录了acquire的次数2次，然后在func1执行完毕，就释放递归锁，在thread1释放完递归锁，执行完func1代码，接下来会有2种可能，1、thread1在次抢到递归锁，执行func2代码 2、其他的线程抢到递归锁，去执行func1的任务代码