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[Python知识库]python 协程安全理解

一 背景

在 Cpython中,由于GIL的存在,所以一次同时只能有一个线程占用CPU,但是即便如此,python 仍然存在线程不安全问题(下文解答), 但是在python中,协程却是安全的

二 详情

    import eventlet
    import threading

    count = 0


    def count_10000():
        global count
        for i in range(100000):
            count += 1


    def count_in_threads():
        threads = []
        for i in range(5):
            t = threading.Thread(target=count_10000)
            threads.append(t)
            t.start()
        for t in threads:
            t.join()


    def count_in_coroutines():
        pool = eventlet.GreenPool()
        for i in range(5):
            pool.spawn_n(count_10000)
        pool.waitall()


    count_in_threads()
    print(count) # 多线程执行,返回结果会出现随,并不一定是500000

    count = 0
    count_in_coroutines() # 多协程执行, 协程安全,一定等于500000
    print(count)

首先看下Cpython的中的线程切换模式, 不同线程轮流占用cpu在这里插入图片描述
但是由于线程切换是随机切换的,不能保证加载数据到线程的上下文的时候(未执行计算前),数据是原子操作的, 所以在多线程情况下数据会“不正确”
在这里插入图片描述

为什么多协程下数据又是安全的呢?相比多线程切换是系统随机的,协程切换的条件如下:

  • sleep:如 eventlet.sleep()
  • IO:比如网络 IO,磁盘 IO 等。

所以多协程执行cpu的计算任务 count++ 时候,从读数据到最后写数据都是一次完整的操作,并没有切换协程,也就保证的数据安全

三 总结

python中多协程是安全的,不需要额外的加锁操作来保证数据一致性,同时随便提下,golang中协程能够使用多核CPU,所以使用Chanel(存在互斥锁)等方式保证了数据一致性

四 参考

感谢作者,学到了
协程安全

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加:2021-08-10 13:22:40  更:2021-08-10 13:23:28 
 
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