python中的 同步與異步 互斥鎖 和 死鎖

同步與異步：

同步：指一個進程在執行某個請求的時候，若該請求需要一段時間才能返回信息，那麼這個進程將會一直等待下去，直到收到返回信息才繼續執行下去。

異步：指進程不需要一直等下去，而是繼續執行下面的操作，不管其他進程的狀態。當有消息返回時系統會通知進程進行處理，這樣可以提高執行的效率。

同步是阻塞模式，異步是非阻塞模式。

我的理解：同步是指兩件事情有關聯，其中一件事情要等待另外一件事情的進行。異步的意思是兩件事情毫無關聯。

互斥鎖：

不加鎖：
代碼演示：

import threading
from threading import Thread

num = 0

def work1(n):
    global num
    for i in range(n):
        num +=1
    print("in work1:",num)

def work2(n):
    global num
    for i in range(n):
        num += 1
    print("in work2:",num)

def main():
    t1 = Thread(target=work1,args=(1000000,))
    t2 = Thread(target=work2,args=(1000000,))

    t1.start()
    t2.start()
    t2.join()

if __name__ == '__main__':
    main()
    print("main:",num)

運行結果：

加鎖：
代碼演示：

import threading
from threading import Thread

num = 0

lock = threading.Lock() #創建一個鎖

def work1(n):
    global num
    lock.acquire() #加鎖
    for i in range(n):
        num +=1
    lock.release() #解鎖
    print("in work1:",num)

def work2(n):
    global num
    lock.acquire() #加鎖
    for i in range(n):
        num += 1
    lock.release() #解鎖
    print("in work2:",num)

def main():
    t1 = Thread(target=work1,args=(1000000,))
    t2 = Thread(target=work2,args=(1000000,))

    t1.start()
    t2.start()
    t2.join()

if __name__ == '__main__':
    main()
    print("main:",num)

運行結果：

鎖的好處：確保了某段關鍵代碼只能由一個線程從頭到尾完整地執行。

鎖的壞處：阻止了多線程併發執行，包含鎖的某段代碼實際上只能以單線程模式執行，效率就大大地下降了由於可以存在多個鎖，不同的線程持有不同的鎖，並試圖獲取對方持有的鎖時，可能會造成死鎖。

死鎖：

死鎖就是一直等待對方釋放鎖的情景
死鎖的結果會造成程序的停止響應, 不能再處理其他的任務了

死鎖示例
代碼演示：

from threading import Lock
from  threading import Thread

lock1 = Lock()
lock2 = Lock()

def work1(num):
    lock1.acquire()  #lock1上鎖
    
    print("in work1")
    lock2.acquire()  #lock2上鎖
    print("work1----")
    lock2.release()  #lock2解鎖
    lock1.release()  #lock1解鎖

def work2(num):
    lock2.acquire()  #lock2加鎖
    print("in work2")
    lock1.acquire()  #lock2加鎖
    print("work2-----")
    lock1.release() #lock1解鎖
    lock2.release() #lock2解鎖

if __name__ == '__main__':
    t1 = Thread(target=work1,args=(1000000,))
    t2 = Thread(target=work2,args=(1000000,))
    t1.start()
    t2.start()

運行結果：

避免死鎖
代碼演示：

from threading import Lock
from  threading import Thread
import time

lock1 = Lock()
lock2 = Lock()

def work1(num):
    lock1.acquire()  #lock1上鎖
    time.sleep(1)
    print("in work1")
    lock2.acquire()  #lock2上鎖
    print("work1----")
    lock2.release()  #lock2解鎖
    lock1.release()  #lock1解鎖

def work2(num):
    lock2.acquire()  #lock2加鎖
    print("in work2")
    lock1.acquire()  #lock2加鎖
    print("work2-----")
    lock1.release() #lock1解鎖
    lock2.release() #lock2解鎖

if __name__ == '__main__':
    t1 = Thread(target=work1,args=(1000000,))
    t2 = Thread(target=work2,args=(1000000,))
    t1.start()
    t2.start()

運行結果：