Python读写锁实现实现代码解析
起步
Python提供的多线程模型中并没有提供读写锁，读写锁相对于单纯的互斥锁，适用性更高，可以多个线程同时占用读模式的读写锁，但是只能一个线程占用写模式的读写锁。
通俗点说就是当没有写锁时，就可以加读锁且任意线程可以同时加；而写锁只能有一个线程，且必须在没有读锁时才能加上。
简单的实现
importthreading classRWlock(object): def__init__(self): self._lock=threading.Lock() self._extra=threading.Lock() self.read_num=0 defread_acquire(self): withself._extra: self.read_num+=1 ifself.read_num==1: self._lock.acquire() defread_release(self): withself._extra: self.read_num-=1 ifself.read_num==0: self._lock.release() defwrite_acquire(self): self._lock.acquire() defwrite_release(self): self._lock.release()
这是读写锁的一个简单的实现，self.read_num用来保存获得读锁的线程数，这个属性属于临界区，对其操作也要加锁，所以这里需要一个保护内部数据的额外的锁self._extra。
但是这个锁是不公平的。理想情况下，线程获得所的机会应该是一样的，不管线程是读操作还是写操作。而从上述代码可以看到，读请求都会立即设置self.read_num+=1，不管有没有获得锁，而写请求想要获得锁还得等待read_num为0。
所以这个就造成了只有锁没有被占用或者没有读请求时，可以获得写权限。我们应该想办法避免读模式锁长期占用。
读写锁的优先级
读写锁也有分读优先和写优先。上面的代码就属于读优先。
如果要改成写优先，那就换成去记录写线程的引用计数，读和写在同时竞争时，可以让写线程增加写的计数，这样可使读线程的读锁一直获取不到,因为读线程要先判断写的引用计数，若不为0，则等待其为0，然后进行读。这部分代码不罗列了。
但这样显然不够灵活。我们不需要两个相似的读写锁类。我们希望重构我们代码，使它更强大。
改进
为了能够满足自定义优先级的读写锁，要记录等待的读写线程数，并且需要两个条件threading.Condition用来处理哪方优先的通知。计数引用可以扩大语义：正数：表示正在读操作的线程数，负数：表示正在写操作的线程数（最多-1）
在获取读操作时，先然后判断时候有等待的写线程，没有，进行读操作，有，则等待读的计数加1后等待Condition通知；等待读的计数减1，计数引用加1，继续读操作，若条件不成立，循环等待；
在获取写操作时，若锁没有被占用，引用计数减1，若被占用，等待写线程数加1，等待写条件Condition的通知。
读模式和写模式的释放都是一样，需要根据判断去通知对应的Condition：
classRWLock(object):
def__init__(self):
self.lock=threading.Lock()
self.rcond=threading.Condition(self.lock)
self.wcond=threading.Condition(self.lock)
self.read_waiter=0#等待获取读锁的线程数
self.write_waiter=0#等待获取写锁的线程数
self.state=0#正数：表示正在读操作的线程数负数：表示正在写操作的线程数（最多-1）
self.owners=[]#正在操作的线程id集合
self.write_first=True#默认写优先，False表示读优先
defwrite_acquire(self,blocking=True):
#获取写锁只有当
me=threading.get_ident()
withself.lock:
whilenotself._write_acquire(me):
ifnotblocking:
returnFalse
self.write_waiter+=1
self.wcond.wait()
self.write_waiter-=1
returnTrue
def_write_acquire(self,me):
#获取写锁只有当锁没人占用，或者当前线程已经占用
ifself.state==0or(self.state<0andmeinself.owners):
self.state-=1
self.owners.append(me)
returnTrue
ifself.state>0andmeinself.owners:
raiseRuntimeError('cannotrecursivelywrlockardlockedlock')
returnFalse
defread_acquire(self,blocking=True):
me=threading.get_ident()
withself.lock:
whilenotself._read_acquire(me):
ifnotblocking:
returnFalse
self.read_waiter+=1
self.rcond.wait()
self.read_waiter-=1
returnTrue
def_read_acquire(self,me):
ifself.state<0:
#如果锁被写锁占用
returnFalse
ifnotself.write_waiter:
ok=True
else:
ok=meinself.owners
ifokornotself.write_first:
self.state+=1
self.owners.append(me)
returnTrue
returnFalse
defunlock(self):
me=threading.get_ident()
withself.lock:
try:
self.owners.remove(me)
exceptValueError:
raiseRuntimeError('cannotreleaseun-acquiredlock')
ifself.state>0:
self.state-=1
else:
self.state+=1
ifnotself.state:
ifself.write_waiterandself.write_first:#如果有写操作在等待（默认写优先）
self.wcond.notify()
elifself.read_waiter:
self.rcond.notify_all()
elifself.write_waiter:
self.wcond.notify()
read_release=unlock
write_release=unlock
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。