问题:线程之间共享全局变量数据出错
import threading
g_num = 0
def task1():
for i in range (1000000):
global g_num
g_num+=1
print('TASK1:',g_num)
def task2():
for i in range (1000000):
global g_num
g_num+=1
print('TASK2:',g_num)
if __name__ == "__main__":
first = threading.Thread(target=task1)
second = threading.Thread(target=task2)
first.start()
second.start()
运行结果:
理论上实现循环100万次,每循环一次给全局变量加1,最终的结果应该为2000000。实际上的结果为上图所示。
原因:
两个线程同时对全局变量进行了操作,当线程1读取了全局变量的同时,线程2也读取了全局变量。在进行对变量操作的时候,读取的是原来的变量,并不是操作后的变量。因为线程1对变量操作后未提交,线程2读取的也是前一个变量值。
解决方法
使用进程同步,确保在同一时间内只有一个线程对数据进行操作。
1.使用join()方法
import threading
g_num = 0
def task1():
for i in range (1000000):
global g_num
g_num+=1
print('TASK1:',g_num)
def task2():
for i in range (1000000):
global g_num
g_num+=1
print('TASK2:',g_num)
if __name__ == "__main__":
first = threading.Thread(target=task1)
second = threading.Thread(target=task2)
first.start()
first.join()
second.start()
执行结果:
原理:添加了first.join()线程等待在程序运行时,当first线程运行完成后才会开始运行second线程,确保了在同一时刻只有一个线程对变量进行操作。
线程同步: 一个任务执行完成以后另外一个任务才能执行,同一个时刻只有一个任务在执行
2.互斥锁
import threading
g_num = 0
#创建互斥锁 本质上是一个函数 通过
LOCK = threading.Lock()
def task1():
# 上锁
LOCK.acquire()
for i in range (1000000):
global g_num
g_num+=1
print('TASK1:',g_num)
# 释放索
LOCK.release()
def task2():
LOCK.acquire()
for i in range (1000000):
global g_num
g_num+=1
print('TASK2:',g_num)
LOCK.release()
if __name__ == "__main__":
first = threading.Thread(target=task1)
second = threading.Thread(target=task2)
first.start()
second.start()
执行结果:
原理:对共享数据锁定,同一时间只有一个线程去操作 ,多个线程一起去抢,抢到的先执行使用了threading中的lock函数。在运行first线程时,先用lock.acquire()把当前线程锁起来,在此期间其他线程无法运行,当循环结束后使用lock.release()把当前线程线程释放,此后其他线程可以进行操作。确保在同一时刻只能进行同一个线程。
但是互斥锁在一定程度上影响了代码的效率,把多任务变成了单任务执行,同时也有可能带来死锁的问题(锁没有及时的释放导致)。