关于多线程常用方法以及对锁的控制(详解)

什么是多线程？

多线程是指在同一时间内执行多个线程，每个线程都可以独立地执行不同的任务。相比单线程，在多线程的情况下，程序的效率和执行速度会大大提高。

常用的多线程方法

1. 创建线程

Python中可以使用threading模块来创建线程。

import threading

def func():
    print("Thread started.")

thread = threading.Thread(target=func)
thread.start()

print("Thread finished.")

通过threading.Thread()方法创建一个新的线程，在target参数中指定线程要执行的函数，在start()方法中启动线程。

2. 等待线程结束

有时我们需要等待一个线程执行完成后再执行下一个线程，可以使用join()方法。

import threading
import time

def func():
    print("Thread started.")
    time.sleep(2)
    print("Thread finished.")

threads = []
for i in range(3):
    thread = threading.Thread(target=func)
    threads.append(thread)
    thread.start()

for thread in threads:
    thread.join()

print("All threads finished.")

在此示例中，我们启动了3个线程，使用join()方法等待所有线程执行完毕后再输出All threads finished.。

对锁的控制

在多线程程序中，若多个线程同时访问同一内存资源，就会产生竞争，这时需要使用锁来保证数据的安全性。

1. 创建锁

Python中可以使用threading模块的Lock()方法来创建锁。

import threading

lock = threading.Lock()

2. 获取锁和释放锁

在需要保证资源安全的代码块前获取锁，在代码块执行完毕后释放锁。

import threading

lock = threading.Lock()

def func():
    with lock:
        print("Thread started.")
        # 代码块
        print("Thread finished.")

thread = threading.Thread(target=func)
thread.start()

在此示例中，我们使用with lock:语句来获取锁，并在代码块执行完毕后自动释放锁。

3. 死锁

死锁是指两个或多个线程都在等待对方释放锁后才能继续执行，造成程序无限等待的情况。为避免死锁的发生，在使用锁时要注意锁的释放。

import threading

lock1 = threading.Lock()
lock2 = threading.Lock()

def func1():
    with lock1:
        print("Thread 1 acquired lock1.")
        with lock2:
            print("Thread 1 acquired lock2.")
        print("Thread 1 released lock2.")
    print("Thread 1 released lock1.")

def func2():
    with lock2:
        print("Thread 2 acquired lock2.")
        with lock1:
            print("Thread 2 acquired lock1.")
        print("Thread 2 released lock1.")
    print("Thread 2 released lock2.")

thread1 = threading.Thread(target=func1)
thread2 = threading.Thread(target=func2)
thread1.start()
thread2.start()

在此示例中，我们创建了2个锁，并分别在2个线程中获取锁。由于线程1获取锁1后又需要等待锁2的释放，而线程2获取锁2后又需要等待锁1的释放，因此会产生死锁。为避免死锁，应该尽量避免获取多个锁，或按照相同的顺序获取锁来避免死锁的发生。