python 深浅拷贝案例,python浅拷贝的应用
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在并发编程中，如果多个线程访问同一个资源，必须保证不会因为数据变化而产生冲突和错误。这就是我一直所说的线程安全。
在什么情况下访问数据是安全的？什么情况下访问数据不安全？我如何知道代码是否是线程安全的？如何保证数据的安全性？
本文将一一解答你的疑问。
1.不安全的线程怎么办？
要搞清楚什么是线程安全，首先要知道线程安全是什么样的。
例如，下面的代码打开两个线程，并将全局变量编号递增100，000次，每次递增1:
从螺纹导入螺纹，锁紧
数字=0
定义目标() :
全球号码
for_inrange(1000000):
数字=1
线程_ 01=线程(目标=目标) )
线程_ 02=线程(目标=目标) )
线程_01.start(
线程_02.start(
线程_01 .加入(
线程_02 .加入(
是，打印(数字)
通常我们预期的输出结果是一个线程增加100万，两个线程增加200万。输出必须是200000。
但是，事实上，并不是你想的那样。不管执行多少次，每次输出结果都不一样。这些输出结果的特点是不到200万。
以下是执行3次后的结果。
1459782
1379891
1432921
这种现象就是螺纹不安全。根本原因是，实际上，我们的操作数=1。正是因为不是原子操作，所以线程不安全。
2.什么是原子操作？
原子操作是不被线程调度机制中断的操作。一旦开始，就会一直执行到结束，中途不会切换到其他线程。
类似于数据库中的事务。
Python的官方文档列出了一些常见的原子操作。
l.append(x))。
L1。扩展器(L2))。
x=L[i]
x=L.pop()).
L1=L2
L.sort()).
x=y
X.字段=y
D[x]=y
D1。更新(D2))。
d . key())
接下来不是原子操作。
i=i 1
L.append(L[-1]).
L[i]=L[j]
D[x]=D[x] 1
可以看出，像上面这样使用自增运算number=1，实际上相当于number=number 1，可以分为多个步骤。(读加法后赋值))不是原子操作。
这样，如果多个线程同时读取，可能会读取相同的数值，两次读取只会相加一次，最终导致自增量小于预期。
如果不知道代码是否原子，请通过dis模块的dis函数确认。
运行这段代码时，您会看到名为number=1的行中的代码是用双字节代码实现的。
BINARY_ADD将两个值相加。
STORE_GLOBAL:重新代入附加值。
每个字节码指令都是一个整体，不可分割。他达到的效果叫做原子操作。
如果一行代码被分成多个字节码指令，在线程切换期间只能执行一个字节码指令。在这种情况下，如果代码行包含多个线程共享的变量和资源，并且多个split指令写入共享变量，就会发生数据冲突，导致数据不准确。
为了进行比较，让我们以上面列表中的一个原子操作为例。真的如官网所说进行原子操作吗？
这里以字典的更新操作为例。并且代码执行过程应该如下图所示。
从截图可以看出，info.update(new)也是分几个操作的。
加载全局变量
LOAD_ATTR:加载属性并获取更新方法
Load _ fast:加载新变量
调用函数：调用函数
POP_TOP:执行更新操作
但是，您应该知道实际的引导数据与写操作冲突，而不是与读操作冲突。
字典的更新方式是原子操作，因为如上所述，很多字节码指令只有一次写操作(POP_TOP)。
3.实现人工原子操作。
在多线程下，
我们不能保证我们所有的代码都是原子的，所以如何让我们的代码原子化是一件非常重要的事情。
方法也很简单，就是当大气的udon面访问一个多线程共享的资源时，加锁可以达到类似原子操作的效果。如果一个代码没有被执行，它必须在接受线程调度之前被执行。
因此，我们使用锁定的方法来修改第一个示例，使其成为原子性的。
从螺纹导入螺纹，锁紧
数字=0
lock=Lock()
定义目标():
全球号码
for _ in范围(1000000):
带锁：
数字=1
thread_01=线程(目标=目标)
线程_02=线程(目标=目标)
thread_01.start()
thread_02.start()
thread_01.join()
thread_02.join()
打印(数字)
此时，无论执行多少次，输出都是2000000。
4.为什么队列线程是安全的？
Python的线程模块中有三种主要的消息通信机制：
事件
情况
长队
队列是使用最多的，我们都知道它是线程安全的。当我们向它写入和获取数据时，它不会被中断，从而导致错误，这就是为什么我们在使用队列时不需要额外的锁。
他是怎么做到的？
根本原因是Queue实现了lock原语，所以它可以像第三节一样实现人工原子操作。
原语是指由若干条机器指令组成的执行特定功能的一段程序，它是不可分割的。即原语的执行必须是连续的，不允许在执行过程中被中断。
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