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詳解Python多線程下的list

更新時(shí)間：2020年07月03日 16:36:00 作者：leetao

這篇文章主要介紹了Python多線程下的list的相關(guān)資料，文中示例代碼非常詳細(xì)，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)，感興趣的朋友可以了解下

list 是 Python 常用的幾個(gè)基本數(shù)據(jù)類型之一.正常情況下我們會(huì)對(duì) list 有增刪改查的操作,顯然易見(jiàn)不會(huì)有任何問(wèn)題.那么如果我們?cè)囍诙嗑€程下操作list 會(huì)有問(wèn)題嗎?

多線程下的 list

安全 or 不安全？不安全！

通常我們說(shuō)的線程安全是指針對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的所有操作都是線程安全，在這種定義下，Python 常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) list,dict,str 等都是線程不安全的

盡管多線程下的 list 是線程不安全的，但是在 append 的操作下是它又是線程安全的.

如何判斷線程安全呢？

對(duì)于線程安全不安全，我們可以通過(guò)極端條件下去復(fù)現(xiàn)，從而得出結(jié)論。比如說(shuō)判斷 list 是否線程安全

import threading
import time

# 隨意設(shè)置 count 的值，值越大錯(cuò)誤拋出的越快
count = 1000
l = []

def add():
  for i in range(count):
    l.append(i)
    time.sleep(0.0001)

def remove():

  for i in range(count):
    l.remove(i)
    time.sleep(0.0001)


t1 = threading.Thread(target=add)
t2 = threading.Thread(target=remove)
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
print(l)

有時(shí)候一次運(yùn)行并不一定就會(huì)出錯(cuò)，多次重試之后會(huì)出現(xiàn)類似下面的錯(cuò)誤

很顯然這種操作方式不具有普適性，如果要是歐氣太強(qiáng)，說(shuō)不定會(huì)一直不出現(xiàn)異常。

那么出了這種方式，有沒(méi)有比較簡(jiǎn)單有效的方法嗎？答案是有的

dis

dis 庫(kù)是 Python 自帶的一個(gè)庫(kù)，可以用來(lái)分析字節(jié)碼。這里我們需要有這樣的認(rèn)識(shí)，字節(jié)碼的每一行都是一個(gè)原子操作，多線程切換就是以原子操作為單位的，如果一個(gè)操作需要兩行字節(jié)碼就說(shuō)明它是線程不安全的

remove

這里我們先看一下上面 list 的 remove 操作

>>> import dis
>>> def test_remove():
...   a = [1]
...   a.remove(0)
... 
>>> dis.dis(test_remove)
 2      0 LOAD_CONST        1 (1)
       2 BUILD_LIST        1
       4 STORE_FAST        0 (a)

 3      6 LOAD_FAST        0 (a)
       8 LOAD_ATTR        0 (remove)
       10 LOAD_CONST        2 (0)
       12 CALL_FUNCTION      1
       14 POP_TOP
       16 LOAD_CONST        0 (None)
       18 RETURN_VALUE

從上面不難看出，整個(gè) remove 操作被分成了好幾條指令，這就意味著在多線程情況下會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)亂的情況，試想一下，如果多線程下都去 remove 列表的話，并且不按照順序，很容易出現(xiàn)問(wèn)題。

append

在最上面我們說(shuō)到，list 的 append 操作是線程安全的，那么究竟是為什么呢？我們同樣來(lái)用 dis 查看一下

8     19 LOAD_GLOBAL       0 (a)
      22 LOAD_ATTR        2 (append)
      25 LOAD_CONST        2 (1)
      28 CALL_FUNCTION      1
      31 POP_TOP

這里顯然，append 也是有幾條指令，勢(shì)必在多線程執(zhí)行的情況下也會(huì)發(fā)生交錯(cuò)，但是對(duì)于多線程下我們操作 append，我們肯定也不會(huì)在乎這個(gè)時(shí)候 list 到順序問(wèn)題了，所以我們說(shuō)它的 append 是線程安全的

參考

https://stackoverflow.com/questions/6319207/are-lists-thread-safe/19728536#19728536

https://docs.python.org/3/faq/library.html#what-kinds-of-global-value-mutation-are-thread-safe

以上就是詳解Python多線程下的list的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python多線程下的list的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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