Python的多線程在io方面比單線程還是有優勢,但是在多線程開發時,少不了對文件的讀寫操作。在管理多個線程對同一文件的讀寫操作時,就少不了文件鎖了。
使用fcntl
在linux下,python的標準庫有現成的文件鎖,來自于fcntl模塊。這個模塊提供了unix系統fcntl()和ioctl()的接口。
對于文件鎖的操作,主要需要使用 fcntl.flock(fd, operation)這個函數。
其中,參數 fd 表示文件描述符;參數 operation 指定要進行的鎖操作,該參數的取值有如下幾種:
LOCK_SH:表示要創建一個共享鎖,在任意時間內,一個文件的共享鎖可以被多個進程擁有
LOCK_EX:表示創建一個排他鎖,在任意時間內,一個文件的排他鎖只能被一個進程擁有
LOCK_UN:表示刪除該進程創建的鎖
LOCK_MAND:它主要是用于共享模式強制鎖,它可以與 LOCK_READ 或者 LOCK_WRITE聯合起來使用,從而表示是否允許并發的讀操作或者并發的寫操作
demo
import fcntlimport threadingimport time def writetoTxt(txtFile): id = threading.currentThread().getName() with open(txtFile, 'a') as f: fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX) #加鎖 print "{0} acquire lock".format(id) f.write("write from {0} /r/n".format(id)) time.sleep(3) # 在with塊外,文件關閉,自動解鎖 print "{0} exit".format(id) for i in range(5): myThread = threading.Thread(target=writetoTxt, args=("test.txt",)) myThread.start()代碼運行期間,控制臺將依次打印哪個線程獲得了鎖,在對文件進行讀寫。
Thread-1 acquire lockThread-1 exitThread-2 acquire lockThread-2 exitThread-3 acquire lockThread-3 exitThread-5 acquire lockThread-5 exitThread-4 acquire lockThread-4 exit
小結
通過調用
fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX)
對文件加鎖,如果有其他線程嘗試對test文件加鎖,會被阻塞。
當線程執行完畢的時候,鎖會自動釋放。或者也可以采取主動的方式解鎖:調用
fcntl.flock(f.fileno(),fcntl.LOCK_UN)
函數, 對文件test解鎖
使用線程鎖
當多個線程共享一個數據的時候,必須要進行同步的控制,不然會出現不可預期的結果,即 “線程不安全”
線程同步能夠保證多個線程安全訪問競爭資源,最簡單的同步機制是引入互斥鎖。互斥鎖為資源引入一個狀態:鎖定/非鎖定。某個線程要更改共享數據時,先將其鎖定,此時資源的狀態為“鎖定”,其他線程不能更改;直到該線程釋放資源,將資源的狀態變成“非鎖定”,其他的線程才能再次鎖定該資源。互斥鎖保證了每次只有一個線程進行寫入操作,從而保證了多線程情況下數據的正確性。
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