線(xiàn)程-Thread

進(jìn)程是計(jì)算機(jī)中最小的資源分配單位，創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，操作系統(tǒng)需要向其分配一定的內(nèi)存資源。所以進(jìn)程對(duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)還是有一定的負(fù)擔(dān)。

線(xiàn)程是計(jì)算機(jī)中被CPU調(diào)度的最小單位，進(jìn)程中的代碼是由線(xiàn)程來(lái)完成的，每個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線(xiàn)程，但是至少要有一個(gè)線(xiàn)程。

線(xiàn)程是一個(gè)輕量級(jí)概念，它沒(méi)有屬于自己的資源。同一個(gè)進(jìn)程中的所有的線(xiàn)程的資源是共享的。在Python中，一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線(xiàn)程無(wú)法并行，只能并發(fā)執(zhí)行（Java,C++, C#等C語(yǔ)言中是可以的），主要是因?yàn)镻ython屬于解釋型語(yǔ)言，而Java，C語(yǔ)言屬于編譯型語(yǔ)言，Python中有獨(dú)有的GIL（Global Interpreter Lock）全局解釋器鎖。

編譯型語(yǔ)言：程序在執(zhí)行之前需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的編譯過(guò)程，把程序編譯成 為機(jī)器語(yǔ)言的文件，運(yùn)行時(shí)不需要重新翻譯，直接使用編譯的結(jié)果就行了。而相對(duì)的,解釋性語(yǔ)言編寫(xiě)的程序不進(jìn)行預(yù)先編譯，以文本方式存儲(chǔ)程序代碼。在發(fā)布程序時(shí)，看起來(lái)省了道編譯工序。但是，在運(yùn)行程序的時(shí)候，解釋性語(yǔ)言必須先解釋再運(yùn)行。

線(xiàn)程和進(jìn)程之間的區(qū)別主要在于：

占用的資源

調(diào)度的效率

資源是否共享

創(chuàng)建線(xiàn)程與創(chuàng)建進(jìn)程的操作幾乎相同：

為什么說(shuō)線(xiàn)程是輕量級(jí)的概念呢？

結(jié)果顯而易見(jiàn)的。

守護(hù)線(xiàn)程-setDaemon

守護(hù)線(xiàn)程是指在程序運(yùn)行的時(shí)候在后臺(tái)提供一種通用服務(wù)的線(xiàn)程。

守護(hù)線(xiàn)程的特性在進(jìn)程中已經(jīng)有過(guò)闡述，守護(hù)線(xiàn)程和守護(hù)進(jìn)程其實(shí)差不多，但還是有些許差別：

從結(jié)果可以看出，守護(hù)線(xiàn)程并沒(méi)有像進(jìn)程一樣，在主進(jìn)程的代碼結(jié)束之后便結(jié)束，反而等全部線(xiàn)程執(zhí)行完畢之后再結(jié)束。因?yàn)樵谕粋€(gè)進(jìn)程中，多個(gè)線(xiàn)程的資源是共享的，因此守護(hù)線(xiàn)程的守護(hù)對(duì)象應(yīng)該是全部線(xiàn)程而不是進(jìn)程（進(jìn)程的代碼也要靠線(xiàn)程來(lái)執(zhí)行）

當(dāng)同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)程的安全問(wèn)題①多個(gè)線(xiàn)程在操作共享的數(shù)據(jù)；②操作共享數(shù)據(jù)的線(xiàn)程代碼有多條。

舉例：

從一百到十萬(wàn)結(jié)果基本上都是0，但是當(dāng)循環(huán)次數(shù)擴(kuò)大到100萬(wàn)的時(shí)候，問(wèn)題就開(kāi)始顯現(xiàn)了：

和進(jìn)程修改共享數(shù)據(jù)的原理是一樣的，多個(gè)線(xiàn)程多個(gè)代碼對(duì)同一個(gè)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，次數(shù)足夠大時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)同時(shí)操作的現(xiàn)象，自然而然就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的誤差的問(wèn)題。所以可以引入線(xiàn)程鎖Lock的概念方法，進(jìn)程鎖Lock的原理為同一時(shí)刻只允許一個(gè)進(jìn)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，線(xiàn)程鎖Lock的原理就是同一時(shí)刻只允許一個(gè)線(xiàn)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

這樣就保護(hù)了數(shù)據(jù)安全，但是時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)就長(zhǎng)了很多很多

遞歸鎖-RLock

遞歸鎖的講解需要引入“哲學(xué)家吃面問(wèn)題”

所謂哲學(xué)家吃面問(wèn)題就是每個(gè)哲學(xué)家必須要搶到叉子和面條才能夠繼續(xù)使程序繼續(xù)進(jìn)程，否則程序就會(huì)陷入死鎖狀態(tài)。也就是有兩把鎖，線(xiàn)程需要同時(shí)拿到兩把才能夠程序繼續(xù)運(yùn)行，否則一把鎖被一個(gè)線(xiàn)程拿到，另一把鎖被另一個(gè)線(xiàn)程拿到，這樣兩把鎖就無(wú)法同時(shí)解鎖，就進(jìn)入死鎖狀態(tài)。

寫(xiě)一個(gè)死鎖程序：

當(dāng)eat1激活了noodle_lock之后，eat2的noodle_lock必須等到ea1釋放才能激活。而eat1代碼順序?yàn)橄让鏃l后叉子，eat2代碼順序?yàn)橄炔孀雍竺鏃l，所以在相同反應(yīng)的情況下，哲學(xué)家2搶到面條的同時(shí)，哲學(xué)家3搶到了叉子，兩個(gè)人同時(shí)搶到更靠近自己的東西，誰(shuí)也不放手，表現(xiàn)為程序無(wú)法進(jìn)行下去，也就是死鎖現(xiàn)象。（為什么要用eat1和eat2兩個(gè)方法，而不是只用eat1一個(gè)方法？是因?yàn)樾枰幸粋€(gè)偏向值，eat1更偏向面條，所以哲學(xué)家1和2更容易搶到面條，eat2更偏向叉子，所以哲學(xué)家3和4更容易搶到叉子。如果只用一個(gè)eat，那么表現(xiàn)為哲學(xué)家們按順序吃面條（同步））

而且解鎖的順序也頗為講究，采用后進(jìn)先出法，具體表現(xiàn)為以下的圖，第一道門(mén)開(kāi)了鎖進(jìn)去，再開(kāi)第二道鎖再進(jìn)去，那么出來(lái)的時(shí)候需要鎖門(mén)，鎖門(mén)就要先鎖里面的門(mén)，不然都出來(lái)了還怎么鎖里面的門(mén)呢？

為了解決死鎖現(xiàn)象，threading模塊中還提供了RLock遞歸鎖的方法，

當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)搶多把鎖的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)死鎖的現(xiàn)象。其實(shí)遞歸鎖也不是一個(gè)很好地解決方案，死鎖現(xiàn)象的發(fā)生不是互斥鎖的原因，而是程序猿/媛的邏輯出現(xiàn)了問(wèn)題。



審核編輯：劉清