python线程中加锁范围越小越好
问题说明
在python线程中，使用锁保证多个线程对共享数据的并发访问时，加锁的范围是一个重要的问题，是将锁放在循环外面还是里面。
对比两种情况
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把锁放在循环外面：
- 代码如下：
from threading import thread, lock
import time
num = 0
mutex = lock() # 创建一把互斥锁
def test1():
for i in range(1000000):
# 上锁
mutex.acquire()
num += 1
# 解锁
mutex.release()
def test2():
for i in range(1000000):
# 上锁
mutex.acquire()
num += 1
# 解锁
mutex.release()
if __name__ == "__main__":
start_time = time.time() # 开始时间
p1 = thread(target=test1)
p1.start()
p2 = thread(target=test2)
p2.start()
p1.join()
p2.join()
end_time = time.time() # 结束时间
print("运行时间：%.2fs" % (end_time - start_time))- 特点：加锁范围大，整个循环体都被锁住了。
- 优点：简单易实现，可以保证共享数据的原子性。
- 缺点：效率较低，因为整个循环都会被阻塞，导致其他线程无法访问共享数据。
把锁放在for里面：
- 代码如下：
from threading import Thread, Lock
import time
num = 0
mutex = Lock() # 创建一把互斥锁
def test1():
for i in range(1000000):
if mutex.acquire(False): # 尝试获取锁，成功则返回True，否则返回False
num += 1
mutex.release() # 释放锁
def test2():
for i in range(1000000):
if mutex.acquire(False): # 尝试获取锁，成功则返回True，否则返回False
num += 1
mutex.release() # 释放锁
if __name__ == "__main__":
start_time = time.time() # 开始时间
p1 = Thread(target=test1)
p1.start()
p2 = Thread(target=test2)
p2.start()
p1.join()
p2.join()
end_time = time.time() # 结束时间
print("运行时间：%.2fs" % (end_time - start_time))- 特点：加锁范围小，只有对共享数据的操作时才会加锁。
- 优点：效率较高，只有需要时才加锁，其他时间线程可以并行运行。
- 缺点：实现起来较复杂，需要对代码进行较多的改动。
选择建议
根据实际需求来选择加锁范围。
- 如果需要保证数据绝对的原子性，可以将锁放在循环外面。
- 如果效率是首要考虑因素，可以将锁放在for里面。
常见的错误
- 无锁：不使用锁对共享数据并发访问，会导致数据不一致。
- 死锁：多个线程相互等待释放锁，导致程序无法继续执行。
