python3 进程锁

2023-01-31 01:01:02 进程 python3

多进程抢占资源
当多个进程使用同一份数据资源的时候，就会引发数据安全或顺序混乱问题。

	import os
	import time
	import random
	from multiprocessing import Process,Lock
	
	def work(n):
	    print('%s: %s is runing' % (n,os.getpid()))
	    time.sleep(random.random())
	    print('%s: %s is down' % (n, os.getpid()))
	  
	
	if __name__ == '__main__':
	    for i in range(3): # 利用for循环模拟多进程
	        p=Process(target=work,args=(i,))
	        p.start()
	        
输出结果：
0: 10974 is runing
1: 10975 is runing
2: 10976 is runing
1: 10975 is down
2: 10976 is down
0: 10974 is down

加锁

# 由并发变成了串行,牺牲了运行效率,但避免了竞争
import os
import time
import random
from multiprocessing import Process,Lock

def work(lock,n):
    lock.acquire()
    print('%s: %s is runing' % (n,os.getpid()))
    time.sleep(random.random())
    print('%s: %s is down' % (n, os.getpid()))
    lock.release()

if __name__ == '__main__':
    lock = Lock()
    for i in range(3):
        p=Process(target=work,args=(lock,i))
        p.start()

输出结果：
0: 10986 is runing
0: 10986 is down
1: 10987 is runing
1: 10987 is down
2: 10988 is runing
2: 10988 is down

上面这种情况虽然使用加锁的形式实现了顺序的执行，但是程序又重新变成串行了，这样确实会浪费了时间，却保证了数据的安全。这个过程类似于数据库的事务

例子：模拟抢票

没有加锁的情况，虽然实现了并发，但是数据不安全，本来只有一张票，但是还是会有多个人抢到，这显然不符合现实

# 文件db的内容为：{"count":1}
# 注意一定要用双引号，不然JSON无法识别
# 并发运行，效率高，但竞争写同一文件，数据写入错乱

from multiprocessing import Process
import time,json,random

def search():
    dic = json.load(open('db'))
    print('\033[43m剩余票数%s\033[0m' % dic['count'])

def get():
    dic = json.load(open('db'))
    time.sleep(0.1)   # 模拟读数据延迟
    if dic['count'] > 0:
        dic['count'] -= 1
        time.sleep(0.2)  # 模拟写数据延迟
        json.dump(dic,open('db','w'))
        print('\033[43m购票成功\033[0m')

def task():
    search()
    get()

if __name__ == '__main__':
    for i in range(100):    # 模拟并发100个客户端抢票
        p=Process(target=task)
        p.start()

加锁

# 文件db的内容为：{"count":5}
# 注意一定要用双引号，不然json无法识别
# 并发运行，效率高，但竞争写同一文件，数据写入错乱

from multiprocessing import Process,Lock
import time,json,random

def search():
    dic=json.load(open('db'))
    print('\033[43m剩余票数：%s\033[0m' % dic['count'])

def get():
    dic=json.load(open('db'))
    time.sleep(random.random()) # 模拟读数据的网络延迟
    if dic['count'] > 0:
        dic['count'] -= 1
        time.sleep(random.random()) # 模拟写数据的网络延迟
        json.dump(dic,open('db','w'))
        print('\033[43m购票成功\033[0m')

    else:
        print('\033[43m余票不足\033[0m')

def task(lock):
    search()
    lock.acquire()
    get()
    lock.release()

if __name__ == '__main__':
    lock=Lock()
    for i in range(100): # 模拟并发100个客户端
        p=Process(target=task,args=(lock,))
        p.start()

输出结果：
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
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剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
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剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
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剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
剩余票数：5
购票成功
购票成功
购票成功
购票成功
购票成功
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
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余票不足
余票不足
余票不足
余票不足

Process finished with exit code 0

因为只有5张票，因此加锁后只会有5个人买到票，保证了数据的安全性。

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