有什么避免死鎖的方法?針對(duì)這個(gè)問題,這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡(jiǎn)單易行的方法。
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避免死鎖的方法:
當(dāng)兩個(gè)線程相互等待對(duì)方釋放資源時(shí),就會(huì)發(fā)生死鎖。Python 解釋器沒有監(jiān)測(cè),也不會(huì)主動(dòng)采取措施來處理死鎖情況,所以在進(jìn)行多線程編程時(shí)應(yīng)該采取措施避免出現(xiàn)死鎖。
一旦出現(xiàn)死鎖,整個(gè)程序既不會(huì)發(fā)生任何異常,也不會(huì)給出任何提示,只是所有線程都處于阻塞狀態(tài),無法繼續(xù)。
死鎖是很容易發(fā)生的,尤其是在系統(tǒng)中出現(xiàn)多個(gè)同步監(jiān)視器的情況下,如下程序?qū)?huì)出現(xiàn)死鎖:
import threading import time class A: def __init__(self): self.lock = threading.RLock() def foo(self, b): try: self.lock.acquire() print("當(dāng)前線程名: " + threading.current_thread().name\ + " 進(jìn)入了A實(shí)例的foo()方法" ) # ① time.sleep(0.2) print("當(dāng)前線程名: " + threading.current_thread().name\ + " 企圖調(diào)用B實(shí)例的last()方法") # ③ b.last() finally: self.lock.release() def last(self): try: self.lock.acquire() print("進(jìn)入了A類的last()方法內(nèi)部") finally: self.lock.release() class B: def __init__(self): self.lock = threading.RLock() def bar(self, a): try: self.lock.acquire() print("當(dāng)前線程名: " + threading.current_thread().name\ + " 進(jìn)入了B實(shí)例的bar()方法" ) # ② time.sleep(0.2) print("當(dāng)前線程名: " + threading.current_thread().name\ + " 企圖調(diào)用A實(shí)例的last()方法") # ④ a.last() finally: self.lock.release() def last(self): try: self.lock.acquire() print("進(jìn)入了B類的last()方法內(nèi)部") finally: self.lock.release() a = A() b = B() def init(): threading.current_thread().name = "主線程" # 調(diào)用a對(duì)象的foo()方法 a.foo(b) print("進(jìn)入了主線程之后") def action(): threading.current_thread().name = "副線程" # 調(diào)用b對(duì)象的bar()方法 b.bar(a) print("進(jìn)入了副線程之后") # 以action為target啟動(dòng)新線程 threading.Thread(target=action).start() # 調(diào)用init()函數(shù) init()
運(yùn)行上面程序,將會(huì)看到如圖 1 所示的效果。
圖 1 死鎖效果
從圖 1 中可以看出,程序既無法向下執(zhí)行,也不會(huì)拋出任何異常,就一直“僵持”著。究其原因,是因?yàn)樯厦娉绦蛑?A 對(duì)象和 B 對(duì)象的方法都是線程安全的方法。
程序中有兩個(gè)線程執(zhí)行,副線程的線程執(zhí)行體是 action() 函數(shù),主線程的線程執(zhí)行體是 init() 函數(shù)(主程序調(diào)用了 init() 函數(shù))。其中在 action() 函數(shù)中讓 B 對(duì)象調(diào)用 bar() 方法,而在 init() 函數(shù)中讓 A 對(duì)象調(diào)用 foo() 方法。
圖 1 顯示 action() 函數(shù)先執(zhí)行,調(diào)用了 B 對(duì)象的 bar() 方法,在進(jìn)入 bar() 方法之前,該線程對(duì) B 對(duì)象的 Lock 加鎖(當(dāng)程序執(zhí)行到 ② 號(hào)代碼時(shí),副線程暫停 0.2s);CPU 切換到執(zhí)行另一個(gè)線程,讓 A 對(duì)象執(zhí)行 foo() 方法,所以看到主線程開始執(zhí)行 A 實(shí)例的 foo() 方法,在進(jìn)入 foo() 方法之前,該線程對(duì) A 對(duì)象的 Lock 加鎖(當(dāng)程序執(zhí)行到 ① 號(hào)代碼時(shí),主線程也暫停 0.2s)。
接下來副線程會(huì)先醒過來,繼續(xù)向下執(zhí)行,直到執(zhí)行到 ④ 號(hào)代碼處希望調(diào)用 A 對(duì)象的 last() 方法(在執(zhí)行該方法之前,必須先對(duì) A 對(duì)象的 Lock 加鎖),但此時(shí)主線程正保持著 A 對(duì)象的 Lock 的鎖定,所以副線程被阻塞。
接下來主線程應(yīng)該也醒過來了,繼續(xù)向下執(zhí)行,直到執(zhí)行到 ③ 號(hào)代碼處希望調(diào)用 B 對(duì)象的 last() 方法(在執(zhí)行該方法之前,必須先對(duì) B 對(duì)象的 Lock 加鎖),但此時(shí)副線程沒有釋放對(duì) B 對(duì)象的 Lock 的鎖定。
至此,就出現(xiàn)了主線程保持著 A 對(duì)象的鎖,等待對(duì) B 對(duì)象加鎖,而副線程保持著 B對(duì)象的鎖,等待對(duì) A 對(duì)象加鎖,兩個(gè)線程互相等待對(duì)方先釋放鎖,所以就出現(xiàn)了死鎖。
死鎖是不應(yīng)該在程序中出現(xiàn)的,在編寫程序時(shí)應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)死鎖。下面有幾種常見的方式用來解決死鎖問題:
避免多次鎖定。盡量避免同一個(gè)線程對(duì)多個(gè) Lock 進(jìn)行鎖定。例如上面的死鎖程序,主線程要對(duì) A、B 兩個(gè)對(duì)象的 Lock 進(jìn)行鎖定,副線程也要對(duì) A、B 兩個(gè)對(duì)象的 Lock 進(jìn)行鎖定,這就埋下了導(dǎo)致死鎖的隱患。
具有相同的加鎖順序。如果多個(gè)線程需要對(duì)多個(gè) Lock 進(jìn)行鎖定,則應(yīng)該保證它們以相同的順序請(qǐng)求加鎖。比如上面的死鎖程序,主線程先對(duì) A 對(duì)象的 Lock 加鎖,再對(duì) B 對(duì)象的 Lock 加鎖;而副線程則先對(duì) B 對(duì)象的 Lock 加鎖,再對(duì) A 對(duì)象的 Lock 加鎖。這種加鎖順序很容易形成嵌套鎖定,進(jìn)而導(dǎo)致死鎖。如果讓主線程、副線程按照相同的順序加鎖,就可以避免這個(gè)問題。
使用定時(shí)鎖。程序在調(diào)用 acquire() 方法加鎖時(shí)可指定 timeout 參數(shù),該參數(shù)指定超過 timeout 秒后會(huì)自動(dòng)釋放對(duì) Lock 的鎖定,這樣就可以解開死鎖了。
死鎖檢測(cè)。死鎖檢測(cè)是一種依靠算法機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的死鎖預(yù)防機(jī)制,它主要是針對(duì)那些不可能實(shí)現(xiàn)按序加鎖,也不能使用定時(shí)鎖的場(chǎng)景的。
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當(dāng)前標(biāo)題:有什么避免死鎖的方法
文章出自:http://jinyejixie.com/article26/pgesjg.html
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