python 并发编程 多进程 互斥锁与join区别

互斥锁与join

互斥锁和join都可以把并发变成串行

以下代码是用join实现串行

from multiprocessing import Process
import time
import json

class Foo(object):

    def search(self, name):

        with open("db.txt", "r") as f_read:
            dic = json.load(f_read)

            time.sleep(1)  # 模拟读数据的网络延迟
            print("<%s>用户 查看剩余票数为 [%s]" % (name, dic["count"]))

    def get(self, name):

        with open("db.txt", "r") as f_read:
            dic = json.load(f_read)

            if dic["count"] > 0:
                dic["count"] -= 1
                time.sleep(1)  # 模拟写数据的网络延迟

                with open("db.txt", "w") as f_write:
                    json.dump(dic, f_write)

                    print("<%s> 购票成功" % name)
                    print("剩余票数为 [%s]" % dic["count"])

            else:
                print("没票了，抢光了")

    def task(self, name):
        self.search(name)
        self.get(name)

if __name__ == "__main__":

    obj = Foo()
    for i in range(1,11):   # 模拟并发10个客户端抢票
        p = Process(target=obj.task, args=("路人%s" % i,))
        p.start()
        p.join()

执行结果

<路人1>用户 查看剩余票数为 [1]
<路人1> 购票成功
剩余票数为 [0]
<路人2>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人3>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人4>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人5>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人6>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人7>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人8>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人9>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了
<路人10>用户 查看剩余票数为 [0]
没票了，抢光了

发现使用join将并发改成串行，确实能保证数据安全，

但join会把 ，整个程序所有进程都变成串行， 连查看都变成串行了

但问题是连查票操作，也变成只能一个一个人去查了，很明显大家查票时应该是并发地去查询而无需考虑数据准确与否，此时join与互斥锁的区别就显而易见了，

join是将一个任务整体串行，而互斥锁的好处则是可以将一个任务中的某一段代码串行，比如只让task函数中的get任务串行

互斥锁只把要共享数据修改的那段代码变成串行

四 总结

加锁可以保证多个进程修改同一块数据时，同一时间只能有一个任务可以进行修改，即串行地修改，没错，速度是慢了，但牺牲了速度却保证了数据安全。

虽然可以用文件共享数据实现进程间通信，但问题是：

1、效率低（共享数据基于文件，而文件是硬盘上的数据）

2、需要自己加锁处理

因此我们最好找寻一种解决方案能够兼顾：

1、效率高（多个进程共享一块内存的数据）

2、帮我们处理好锁问题。

这就是mutiprocessing模块为我们提供的基于消息的IPC通信机制：队列和管道。

队列和管道都是将数据存放于内存中，而队列又是基于（管道+锁）实现的，可以让我们从复杂的锁问题中解脱出来，因而队列才是进程间通信的最佳选择。

我们应该尽量避免使用共享数据，尽可能使用消息传递和队列，避免处理复杂的同步和锁问题，而且在进程数目增多时，往往可以获得更好的可获展性。