python 并发编程 多线程 死锁现象与递归锁

一 死锁现象

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，如下就是死锁

from threading import Thread
from threading import Lock
import time

# 实例化两把不同的锁
mutexA = Lock()
mutexB = Lock()

class MyThread(Thread):

    def run(self):
        self.f1()
        self.f2()

    def f1(self):
        mutexA.acquire()
        print("%s拿到A锁" % self.name)  # Thread类自带name属性

        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)  # Thread类自带name属性
        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(1,11):
        t = MyThread()
        t.start()

执行结果

Thread-1拿到A锁
Thread-1拿到B锁
Thread-1拿到B锁
Thread-2拿到A锁 # 出现死锁，整个程序卡住

解决方法：

二 递归锁

递归锁，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，

二者的区别是：

递归锁可以连续acquire多次，每acquire一次计数器加1，

只要计数不为0，就不能被其他线程抢到。只有计数为0时，才能被其他线程抢到acquire。释放一次计数器-1

而互斥锁只能加锁acquire一次，想要再加锁acquire，就需要release解之前的锁

from threading import Thread
from threading import RLock
import time

# 实例化一把锁,mutexA 和mutexB公用一把锁
mutexB = mutexA = RLock()

class MyThread(Thread):

    def run(self):
        self.f1()
        self.f2()

    def f1(self):
        mutexA.acquire()
        print("%s拿到A锁" % self.name)  # Thread类自带name属性

        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)  # Thread类自带name属性
        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(1,5):
        t = MyThread()
        t.start()
'''
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
'''