一、造成死锁的原因
1、在多线程程序中,死锁问题很大一部分是由于线程同时获取多个锁造成的。
2、在线程间共享多个资源的时候,如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源,就会造成死锁。
3、尽管死锁很少发生,但一旦发生就会造成应用的停止响应。
二、产生死锁的四个原因
1.针对多个资源
1、互斥条件:一个资源每次只能被一个线程使用。
2、请求与保持条件:一个线程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。(举例:A线程获取到了鱼,再没有得到熊掌的时候,A线程是不会放弃鱼的)
3、不剥夺条件:线程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。(举例:A线程获取到了鱼,在我没有释放鱼时,B线程是不可以对我的鱼进行强行剥夺)
4、循环等待条件:若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
三、第一种死锁:没有释放锁
例如:
import threading
import time
# 代表鱼的锁
mutex_Yu = threading.Lock()
# 代表熊掌的锁
mutex_Xiongzhang = threading.Lock()
class MyThread1(threading.Thread):
def run(self):
mutex_Yu.acquire() # 得到🐟
print('线程1已经得到鱼了')
time.sleep(1)
mutex_Xiongzhang.acquire()
print('线程1得到熊掌')
mutex_Xiongzhang.release()
mutex_Yu.release()
class MyThread2(threading.Thread):
def run(self):
mutex_Xiongzhang.acquire()
print('线程2已经得到熊掌了')
time.sleep(1)
mutex_Yu.acquire()
print('线程2已经得到🐟了')
mutex_Yu.release()
mutex_Xiongzhang.release()
if __name__ == '__main__':
t1 = MyThread1()
t2 = MyThread2()
t1.start()
t2.start()
执行结果:
解决方法:让多个线程交叉有序的竞争多个资源
#让多个线程交叉有序的竞争多个资源
import threading
import time
# 代表🐟的锁
mutex_Yu = threading.Lock()
# 代表熊掌的锁
mutex_Xiongzhang = threading.Lock()
class MyThread1(threading.Thread):
def run(self):
while True:
mutex_Yu.acquire() # 得到🐟
print('线程1已经得到鱼了')
time.sleep(1)
mutex_Yu.release() #释放鱼对应锁
mutex_Xiongzhang.acquire() # 得到熊掌
print('线程1得到熊掌')
time.sleep(1)
mutex_Xiongzhang.release() #释放熊掌对应锁
class MyThread2(threading.Thread):
def run(self):
while True:
mutex_Xiongzhang.acquire() # 得到熊掌
print('线程2已经得到熊掌了')
time.sleep(1)
mutex_Xiongzhang.release() #释放熊掌对应锁
mutex_Yu.acquire() # 得到🐟
print('线程2已经得到鱼了')
time.sleep(1)
mutex_Yu.release() #释放鱼对应锁
if __name__ == '__main__':
t1 = MyThread1()
t2 = MyThread2()
t1.start()
t2.start()
四、第二种死锁:多次调用自己
已经获取到了资源锁了,但是还在源源不断的去获取当前资源锁
mutex_TianTang = threading.Lock() # 去天堂的锁,其实是互斥锁。可以使用逻辑锁,这样就不会死锁了
class MyThread3(threading.Thread):
def run(self):
mutex_TianTang.acquire()
print('线程3进入了天堂')
time.sleep(1)
self.run() # 再次进入天堂
mutex_TianTang.release()
执行结果
解决方法:将逻辑锁替换为互斥锁
mutex_TianTang=threading.RLock() #Rlock就是逻辑锁,但是逻辑锁针对一个线程
class MyThread3(threading.Thread):
def run(self):
mutex_TianTang.acquire()
print('线程3进入了天堂')
time.sleep(1)
self.run() # 再次进入天堂
mutex_TianTang.release()
if __name__ == '__main__':
t3 = MyThread3()
t3.start()
执行结果
逻辑锁和互斥锁的区别
逻辑锁和互斥锁都是线程同步的机制,但是它们的实现方式不同。逻辑锁是一种更高级别的锁,它可以区分读和写,允许多个线程同时访问对象,而互斥锁则是一种最基本的锁,它只允许一个线程访问对象。
逻辑锁通常用于大量读少量写的环境,因为它可以允许多个线程同时读取对象,从而提高了效率。而互斥锁则适用于需要保证临界区代码互斥执行的情况,因为它只允许一个线程访问对象,从而避免了竞争条件的发生。
另外,逻辑锁的实现比互斥锁更加复杂,因为它需要区分读和写操作,并且需要保证写操作的互斥性。而互斥锁则相对简单,只需要保证临界区代码的互斥执行即可。