锁与线程

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1.同步锁(Lock):

　　锁通常被用来实现共享资源的同步访问.为买一个共享资源创建一个Lock对象,当你需要访问该资源时,调用acquire方法来获取锁对象(如果其他线程已经获得了该锁,则当前线程需等待其被释放),待资源访问完后,再调用release方法释放锁.

import threading

R=threading.Lock()

R.acquire()
'''
对公共数据的操作
'''
R.release()

2.死锁与递归锁:

　　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.

　　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,其他线程才能获得资源.

3.Event对象:

　　在初始情况下,Event对象中的信号标志被设置为假.如果有线程等待一个Event对象,而这个Event对象的标志为假,那么这个线程将会被一直阻塞直至该标志为真.

event.isSet()：返回event的状态值；

event.wait()：如果 event.isSet()==False将阻塞线程；

event.set()： 设置event的状态值为True，所有阻塞池的线程激活进入就绪状态， 等待操作系统调度；

event.clear()：恢复event的状态值为False。

import threading
import time
import logging

logging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='(%(threadName)-10s) %(message)s',)

def worker(event):
    logging.debug('okkkkkkkkkkkkkk------')
    while not event.isSet():   #默认 FALSE
        logging.debug('loading..............')
        event.wait()
    logging.debug(' coollllllllllllllllllllllllll[%s]', time.ctime())
    time.sleep(3)

def main():
    readis_ready = threading.Event()
    t1 = threading.Thread(target=worker, args=(readis_ready,), name='t1')
    t1.start()

    t2 = threading.Thread(target=worker, args=(readis_ready,), name='t2')
    t2.start()

    logging.debug('-------------Me-is-a-fengexian---------')
    time.sleep(6) # simulate the check progress
    readis_ready.set()          #将event状态设置为TRUE

if __name__=="__main__":
    main()

4.Semaphore(信号量):

　　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().

import threading,time

semaphore=threading.Semaphore(100)
def fun():
    if semaphore.acquire():
        print(threading.current_thread().getName(),'get semaphore')
        time.sleep(2)
        semaphore.release()
for i in range(1000):
    t1=threading.Thread(target=fun)
    t1.start()

5.协程:

　　1.yield与协程:

import time

"""
传统的生产者-消费者模型是一个线程写消息，一个线程取消息，通过锁机制控制队列和等待，但一不小心就可能死锁。
如果改用协程，生产者生产消息后，直接通过yield跳转到消费者开始执行，待消费者执行完毕后，切换回生产者继续生产，效率极高。
"""
# 注意到consumer函数是一个generator（生成器）:
# 任何包含yield关键字的函数都会自动成为生成器(generator)对象

def consumer():
    r = ''
    while True:
        # 3、consumer通过yield拿到消息，处理，又通过yield把结果传回；
        #    yield指令具有return关键字的作用。然后函数的堆栈会自动冻结(freeze)在这一行。
        #    当函数调用者的下一次利用next()或generator.send()或for-in来再次调用该函数时，
        #    就会从yield代码的下一行开始，继续执行，再返回下一次迭代结果。通过这种方式，迭代器可以实现无限序列和惰性求值。
        n = yield r
        if not n:
            return
        print('[CONSUMER] ←← Consuming %s...' % n)
        time.sleep(1)
        r = '200 OK'
def produce(c):
    # 1、首先调用c.next()启动生成器
    next(c)
    n = 0
    while n < 5:
        n = n + 1
        print('[PRODUCER] →→ Producing %s...' % n)
        # 2、然后，一旦生产了东西，通过c.send(n)切换到consumer执行；
        cr = c.send(n)
        # 4、produce拿到consumer处理的结果，继续生产下一条消息；
        print('[PRODUCER] Consumer return: %s' % cr)
    # 5、produce决定不生产了，通过c.close()关闭consumer，整个过程结束。
    c.close()
if __name__=='__main__':
    # 6、整个流程无锁，由一个线程执行，produce和consumer协作完成任务，所以称为“协程”，而非线程的抢占式多任务。
    c = consumer()
    produce(c)
    
    
'''
result:

[PRODUCER] →→ Producing 1...
[CONSUMER] ←← Consuming 1...
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK
[PRODUCER] →→ Producing 2...
[CONSUMER] ←← Consuming 2...
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK
[PRODUCER] →→ Producing 3...
[CONSUMER] ←← Consuming 3...
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK
[PRODUCER] →→ Producing 4...
[CONSUMER] ←← Consuming 4...
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK
[PRODUCER] →→ Producing 5...
[CONSUMER] ←← Consuming 5...
[PRODUCER] Consumer return: 200 OK
'''

　　2.greenlet

　　greenlet机制主要思想:生成器函数或者协程函数中的yield语句挂起函数的执行,直到少受使用next()或send()操作进行恢复为止,可以使用一个调度器循环在一组生成器函数之间协作多个任务,greentle是Python中实现我们所谓的"Coroutine(协程)"的一个基础库.

from greenlet import greenlet
 
def test1():
    print (12)
    gr2.switch()
    print (34)
    gr2.switch()
 
def test2():
    print (56)
    gr1.switch()
    print (78)
 
gr1 = greenlet(test1)
gr2 = greenlet(test2)
gr1.switch()

　　greenlet提供了一个在libev事件循环顶部的高级别并发API.

　　gevent特点:

　　　　<1> 基于libev的快速事件循环，Linux上面的是epoll机制

　　　　<2> 基于greenlet的轻量级执行单元

　　　　<3> API复用了Python标准库里的内容

　　　　<4> 支持SSL的协作式sockets

　　　　<5> 可通过线程池或c-ares实现DNS查询

　　　　<6> 通过monkey patching功能来使得第三方模块变成协作式

PS:协程:
    1.由于单线程,不能再切换!
    2.不再有任何锁的概念   

-----------------------------------------2017-05-09----------------------------------------
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