Python線程之如何解決共享變量問題
前面提到了銀行轉(zhuǎn)賬這個場景,展示了一個比較耗時的轉(zhuǎn)賬操作。
這篇繼續(xù)轉(zhuǎn)帳,下面展示一段程序,多個線程的操作都更改了amount
變量導(dǎo)致運行結(jié)果不對的問題。
前文說了轉(zhuǎn)賬問題
下面展示另一種轉(zhuǎn)賬的方式:
import random import threading import datetime import time xuewei = {'balance': 157} # amount為負(fù)數(shù)即是轉(zhuǎn)出金額 def transfer(money): ? ? name = threading.current_thread().getName() ? ? print("%s 給xuewei轉(zhuǎn)賬 %s " % (name, money)) ? ? xuewei['balance'] += money ? ? print("xuewei賬戶余額:", xuewei['balance']) lists = [-7, 20, -20, 7] ?# 4次轉(zhuǎn)賬的數(shù)額,負(fù)數(shù)為學(xué)委的賬戶轉(zhuǎn)出,正數(shù)為他人轉(zhuǎn)入。 # 創(chuàng)建4個任務(wù)給學(xué)委轉(zhuǎn)賬上面lists的金額 threads = [] for i in range(4): ? ? amount = lists[i] ? ? name = "t-" + str(i) ? ? print("%s 計劃轉(zhuǎn)賬 %s" % (name, amount)) ? ? mythread = threading.Thread(name=name, target=lambda: transfer(amount)) ? ? threads.append(mythread) # 開始轉(zhuǎn)賬 for t in threads: ? ? t.start() # 等待3秒讓上面的轉(zhuǎn)賬任務(wù)都完成,我們在看看賬戶余額 time.sleep(3) print("-" * 16) print("學(xué)委賬戶余額:", xuewei['balance'])
這里啟動了4個線程,每個線程內(nèi)有個lambda
表達(dá)式,分別于學(xué)委的賬戶進(jìn)行轉(zhuǎn)賬,但是最后結(jié)果是185. 而不是157.
下面是運行結(jié)果:
PS: 這只是一種運行結(jié)果。多線程的運行結(jié)果不是永遠(yuǎn)一樣的。
如何解決這個問題?
觀測結(jié)果我們發(fā)先amount
只保留了最后一個值。
好,下面改造一下:
import random import threading import datetime import time xuewei = {'balance': 157} lists = [-7, 20, -20, 7] ?# 4次轉(zhuǎn)賬的數(shù)額,負(fù)數(shù)為學(xué)委的賬戶轉(zhuǎn)出,正數(shù)為他人轉(zhuǎn)入。 def transfer(amount): ? ? name = threading.current_thread().getName() ? ? print("%s 給xuewei轉(zhuǎn)賬 %s " % (name,amount)) ? ? xuewei['balance'] += amount ? ? print("xuewei賬戶余額:", xuewei['balance']) # 創(chuàng)建4個任務(wù)給學(xué)委轉(zhuǎn)賬上面lists的金額 for i in range(4): ? ? amount = lists[i] ? ? name = str(i) ? ? # mythread = threading.Thread(name=name, target=lambda: transfer(amount)) ? ? def event(): ? ? ? ? print("%s 計劃轉(zhuǎn)賬 %s" % (name, amount)) ? ? ? ? transfer(amount) ? ? mythread = threading.Thread(name=name, target=event) ? ? mythread.start() # 等待3秒讓上面的轉(zhuǎn)賬任務(wù)都完成,我們在看看賬戶余額 time.sleep(3) print("-" * 16) print("學(xué)委賬戶余額:", xuewei['balance'])
學(xué)委這里加了一個event
函數(shù),把轉(zhuǎn)賬計劃打印出來。
從下面的一次運行結(jié)果看,event函數(shù)的輸出結(jié)果沒錯,所有”計劃轉(zhuǎn)賬“金額都如預(yù)期[-7, 20, -20 7]。 問題是transfer函數(shù)再多線程執(zhí)行的時候,我們發(fā)現(xiàn)amount被多線程競爭修改了:
用戶0轉(zhuǎn)賬金額變成20
用戶1轉(zhuǎn)賬金額變成-20
用戶2轉(zhuǎn)賬金額變成7
用戶3轉(zhuǎn)賬金額變成7
也就是說,amount
被后面的線程修改了,但是前面線程還沒有執(zhí)行完。
用戶0應(yīng)該轉(zhuǎn)賬-7的,中間還沒有執(zhí)行完畢,結(jié)果被線程1修改了amount為20,用戶0繼續(xù)執(zhí)行轉(zhuǎn)賬,余額變成177. 其他依次推理。
amount
這個變量被多個線程競爭修改了,這個就是程序的共享變量。
到底如何解決?
方法非常簡單:直接干掉共享變量。
下面就是消除共享變量的方法: 讓共享變成每個線程訪問獨立運行空間
所以代碼改動如下:
import random import threading import datetime import time xuewei = {'balance': 157} lists = [-7, 20, -20, 7] ?# 4次轉(zhuǎn)賬的數(shù)額,負(fù)數(shù)為學(xué)委的賬戶轉(zhuǎn)出,正數(shù)為他人轉(zhuǎn)入。 # 我們不要依賴amount變量了 def transfer(): ? ? name = threading.current_thread().getName() ? ? xuewei['balance'] += lists[int(name)] #通過線程名字來獲取對應(yīng)金額 ? ? print("xuewei賬戶余額:", xuewei['balance']) # 創(chuàng)建4個任務(wù)給學(xué)委轉(zhuǎn)賬上面lists的金額 threads = [] for i in range(4): ? ? amount = lists[i] ? ? name = str(i) ? ? print("%s 計劃轉(zhuǎn)賬 %s" % (name, amount)) ? ? # mythread = threading.Thread(name=name, target=lambda: transfer()) ? ? def event(): ? ? ? ? transfer() ? ? mythread = threading.Thread(name=name, target=event) ? ? threads.append(mythread) # 開始轉(zhuǎn)賬 for t in threads: ? ? t.start() # 等待3秒讓上面的轉(zhuǎn)賬任務(wù)都完成,我們在看看賬戶余額 time.sleep(3) print("-" * 16) print("學(xué)委賬戶余額:", xuewei['balance'])
運行結(jié)果如下:
上面的代碼不管怎么運行,運行多少次最后學(xué)委的賬戶都是157.
這次展示的另一種方式來避開多線程出現(xiàn)bug的方法,使用一個list下標(biāo)跟線程名字一一對應(yīng),這樣只要是對應(yīng)名字的線程拿到的數(shù)值不錯錯亂。
到此這篇關(guān)于Python線程之如何解決共享變量問題的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python線程解決共享變量問題內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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