例子：有一個全局的計數(shù)num，每個線程獲取這個全局的計數(shù)，根據(jù)num進(jìn)行一些處理，然后將num加1。很容易寫出這樣的代碼：
# encoding: UTF-8
import threading
impor time
class MyThread(threading.Thread):
? ? ? ? def run(self):
? ? ? ? ? ? ? global num
? ? ? ? ? ? ? time.sleep(1)
? ? ? ? ? ? ? num=num+1
? ? ? ? ? ? ? msg=self.name+' set num to '+str(num)
? ? ? ? ? ? ? print msg
num=0
def test():
? ? ? ?for i in range(5):
? ? ? ? ? ? ? t=MyThread()
? ? ? ? ? ? ? t.start()
if__name__=='__main__':
? ? ? ? test()
但是運(yùn)行結(jié)果是不正確的：
Thread-5 set num to 2
Thread-3 set num to 3
Thread-2 set num to 5
Thread-1 set num to 5
Thread-4 set num to 4
問題產(chǎn)生的原因就是沒有控制多個線程對同一資源的訪問，對數(shù)據(jù)造成破壞，使得線程運(yùn)行的結(jié)果不可預(yù)期。這種現(xiàn)象稱為“線程不安全”。
互斥鎖同步
上面的例子引出了多線程編程的最常見問題：數(shù)據(jù)共享。當(dāng)多個線程都修改某一個共享數(shù)據(jù)的時候，需要進(jìn)行同步控制。
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(jī)制是引入互斥鎖。互斥鎖為資源引入一個狀態(tài)：鎖定/非鎖定。某個線程要更改共享數(shù)據(jù)時，先將其鎖定，此時資源的狀態(tài)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(tài)變成“非鎖定”，其他的線程才能再次鎖定該資源?；コ怄i保證了每次只有一個線程進(jìn)行寫入操作，從而保證了多線程情況下數(shù)據(jù)的正確性。
threading模塊中定義了Lock類，可以方便的處理鎖定：
#創(chuàng)建鎖
mutex = threading.Lock()
#鎖定
mutex.acquire([timeout])
#釋放
mutex.release()
其中，鎖定方法acquire可以有一個超時時間的可選參數(shù)timeout。如果設(shè)定了timeout，則在超時后通過返回值可以判斷是否得到了鎖，從而可以進(jìn)行一些其他的處理。
使用互斥鎖實現(xiàn)上面的例子的代碼如下：
import threading
import time
class MyThread(threading.Thread):
? ? ? ?def run(self):
? ? ? ? ? ? ?global num
? ? ? ? ? ? ?time.sleep(1)
? ? ? ? ? ? ?if mutex.acquire(1):
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? num=num+1
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? msg=self.name+' set num to '+str(num)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? print msg
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? mutex.release()
num=0
mutex=threading.Lock()
def test():
? ? ? ? ?for i in range(5):
? ? ? ? ? ? ? t=MyThread()
? ? ? ? ? ? ? t.start()
if__name__=='__main__':
? ? ? ?test()
運(yùn)行結(jié)果：
Thread-3 set num to 1
Thread-4 set num to 2
Thread-5 set num to 3
Thread-2 set num to 4
Thread-1 set num to 5
可以看到，加入互斥鎖后，運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期相符。
同步阻塞
當(dāng)一個線程調(diào)用鎖的acquire()方法獲得鎖時，鎖就進(jìn)入“l(fā)ocked”狀態(tài)。每次只有一個線程可以獲得鎖。如果此時另一個線程試圖獲得這個鎖，該線程就會變?yōu)椤癰locked”狀態(tài)，稱為“同步阻塞”（參見多線程的基本概念）。
直到擁有鎖的線程調(diào)用鎖的release()方法釋放鎖之后，鎖進(jìn)入“unlocked”狀態(tài)。線程調(diào)度程序從處于同步阻塞狀態(tài)的線程中選擇一個來獲得鎖，并使得該線程進(jìn)入運(yùn)行（running）狀態(tài)。
