python中threading之死锁和可重入锁

一、死锁

简单来说，死锁是一个资源被多次调用，而多次调用方都未能释放该资源就会造成死锁，这里结合例子说明下两种常见的死锁情况。

1、迭代死锁

该情况是一个线程“迭代”请求同一个资源，直接就会造成死锁：

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.acquire()
            mutex.release()
            mutex.release()
num = 0
mutex = threading.Lock()
def test():
    for i in range(5):
        t = MyThread()
        t.start()
if __name__ == '__main__':
    test()
上例中，在run函数的if判断中第一次请求资源，请求后还未 release ，再次acquire，最终无法释放，造成死锁。这里例子中通过将print下面的两行注释掉就可以正常执行了 ，除此之外也可以通过可重入锁解决，后面会提到。

2、互相调用死锁

上例中的死锁是在同一个def函数内多次调用造成的，另一种情况是两个函数中都会调用相同的资源，互相等待对方结束的情况。如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源，就会造成死锁。

import threading
import time
class MyThread(threading.Thread):
    def do1(self):
        global resA, resB
        if mutexA.acquire():
             msg = self.name+' got resA'
             print msg
             if mutexB.acquire(1):
                 msg = self.name+' got resB'
                 print msg
                 mutexB.release()
             mutexA.release()
    def do2(self):
        global resA, resB
        if mutexB.acquire():
             msg = self.name+' got resB'
             print msg
             if mutexA.acquire(1):
                 msg = self.name+' got resA'
                 print msg
                 mutexA.release()
             mutexB.release()
    def run(self):
        self.do1()
        self.do2()
resA = 0
resB = 0
mutexA = threading.Lock()
mutexB = threading.Lock()
def test():
    for i in range(5):
        t = MyThread()
        t.start()
if __name__ == '__main__':
    test()
这个死锁的示例稍微有点复杂。具体可以理下。

二、可重入锁

为了支持在同一线程中多次请求同一资源，python提供了“可重入锁”：threading.RLock。RLock内部维护着一个Lock和一个counter变量，counter记录了acquire的次数，从而使得资源可以被多次require。直到一个线程所有的acquire都被release，其他的线程才能获得资源。这里以例1为例，如果使用RLock代替Lock，则不会发生死锁：

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.acquire()
            mutex.release()
            mutex.release()
num = 0
mutex = threading.RLock()
def test():
    for i in range(5):
        t = MyThread()
        t.start()
if __name__ == '__main__':
    test()

和例1不同之处在于threading.Lock()换成了threading.RLock() 。