死锁与递归锁 信号量 event 线程queue

1.死锁现象与递归锁

死锁：是指两个或两个以上的进程或线程在执行过程中，因争抢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。下面就是死锁进程

from threading import Thread,Lock,RLock
import time

mutexA=Lock()
mutexB=Lock()
# mutexB=mutexA=Lock()

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

    def f1(self):
        mutexA.acquire()
        print('%s 抢到A锁' %self.name)
        mutexB.acquire()
        print('%s 抢到B锁' %self.name)
        mutexB.release()
        mutexA.release()

    def f2(self):
        mutexB.acquire()
        print('%s 抢到了B锁' %self.name)
        time.sleep(2)
        mutexA.acquire()
        print('%s 抢到了A锁' %self.name)
        mutexA.release()
        mutexB.release()

if __name__ == '__main__':
    for i in range(100):
        t=Mythead()
        t.start()

解决方法，使用递归锁。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=Lock()
# mutexB=Lock()
mutexB=mutexA=RLock()

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

    def f1(self):
        mutexA.acquire()
        print('%s 抢到A锁' %self.name)
        mutexB.acquire()
        print('%s 抢到B锁' %self.name)
        mutexB.release()
        mutexA.release()

    def f2(self):
        mutexB.acquire()
        print('%s 抢到了B锁' %self.name)
        time.sleep(2)
        mutexA.acquire()
        print('%s 抢到了A锁' %self.name)
        mutexA.release()
        mutexB.release()

if __name__ == '__main__':
    for i in range(100):
        t=Mythead()
        t.start()

2.信号量

同进程一样Semaphore管理一个内置的计数器，每当调用acquire()时内置计数器-1，调用release()时内置计数器+1，计数器不能小于0，当计数器为0时，acquire()将阻塞线程直到其他线程调用release().

可以通俗的理解为：同时放行几个线程

实例：同时只有5个线程可以获得semaphore,即可以限制最大连接数为5

from threading import Thread,Semaphore
import time,random
sm=Semaphore(5)

def task(name):
    sm.acquire()
    print('%s 正在上厕所' %name)
    time.sleep(random.randint(5,10))
    sm.release()

if __name__ == '__main__':
    for i in range(20):
        t=Thread(target=task,args=('路人%s' %i,))
        t.start()