從Python角度理解mutex

• mutex(維基百科 )

  According Wikipedia, Mutex(Mutual exclusion) 互斥鎖，是一種用於多線程編程中，防止兩條線程同時對同一公共資源（比如全局變量）進行讀寫的機制。

  通過將代碼切片成一個一個的臨界區域（critical section）達成。

  臨界區域，指的是一塊對公共資源進行訪問的代碼，並非一種機制或算法。

  確保同一時間只有一個臨界區域處於運行狀態，而其他的臨界區域，無論是讀是寫，都必須被掛起並且不能獲得運行機會。

  一個程序、進程、線程可以擁有多個臨界區域，但是並不一定會應用互斥鎖。

• 舉例理解mutex

  一個多人激烈爭論的會議上，人人搶着發言誰都聽不清。

  主持人拿來一個塑料尖叫雞，誰拿着尖叫雞誰說話，想說話的只能向支持人示意，發言人發言結束後把尖叫雞給主持人，主持人再給下一個想要發言的人。

  其中主持人就是操作系統；尖叫雞就是mutex。

• 延伸概念

  • 線程不安全

    多個線程同時訪問某一資源，對數據造成破壞，使得線程運行的結果不可預期。

  • 數據共享與鎖定/非鎖定

    線程同步保證多個線程安全訪問競爭資源，最簡單的同步機制是加入互斥鎖。

    互斥鎖爲資源引入一個狀態：鎖定/非鎖定。

    某個線程要更改共享數據時，先將其鎖定，此時資源的狀態爲“鎖定”，其他線程不能更改，知道改線程釋放資源，將資源的狀態變成“非鎖定”，其他的線程才能再次鎖定改資源。

    互斥鎖保證了每次只有一個線程進行寫入操作。

• mutex In Python

  以前有一個mutex module which has been deprecated since version 2.6。

  後來使用threading模塊的Lock()方法。

  >>> mutex = threading.Lock()
  
  >>> mutex.acquire()
  >>> print("mutex is now locked")
  
  >>> mutex.release()
  >>> print("mutex is now unlocked")
  

• Reference

1. What is a mutex?
2. Python多線程編程(3): 使用互斥鎖同步線程
3. Python mutex example