多进程抢占资源
当多个进程使用同一份数据资源的时候,就会引发数据安全或顺序混乱问题。
import os
import time
import random
from multiprocessing import Process,Lock
def work(n):
print('%s: %s is runing' % (n,os.getpid()))
time.sleep(random.random())
print('%s: %s is down' % (n, os.getpid()))
if __name__ == '__main__':
for i in range(3): # 利用for循环模拟多进程
p=Process(target=work,args=(i,))
p.start()
输出结果:
0: 10974 is runing
1: 10975 is runing
2: 10976 is runing
1: 10975 is down
2: 10976 is down
0: 10974 is down
加锁
# 由并发变成了串行,牺牲了运行效率,但避免了竞争
import os
import time
import random
from multiprocessing import Process,Lock
def work(lock,n):
lock.acquire()
print('%s: %s is runing' % (n,os.getpid()))
time.sleep(random.random())
print('%s: %s is down' % (n, os.getpid()))
lock.release()
if __name__ == '__main__':
lock = Lock()
for i in range(3):
p=Process(target=work,args=(lock,i))
p.start()
输出结果:
0: 10986 is runing
0: 10986 is down
1: 10987 is runing
1: 10987 is down
2: 10988 is runing
2: 10988 is down
上面这种情况虽然使用加锁的形式实现了顺序的执行,但是程序又重新变成串行了,这样确实会浪费了时间,却保证了数据的安全。这个过程类似于数据库的事务
例子:模拟抢票
没有加锁的情况,虽然实现了并发,但是数据不安全,本来只有一张票,但是还是会有多个人抢到,这显然不符合现实
# 文件db的内容为:{"count":1}
# 注意一定要用双引号,不然json无法识别
# 并发运行,效率高,但竞争写同一文件,数据写入错乱
from multiprocessing import Process
import time,json,random
def search():
dic = json.load(open('db'))
print('\033[43m剩余票数%s\033[0m' % dic['count'])
def get():
dic = json.load(open('db'))
time.sleep(0.1) # 模拟读数据延迟
if dic['count'] > 0:
dic['count'] -= 1
time.sleep(0.2) # 模拟写数据延迟
json.dump(dic,open('db','w'))
print('\033[43m购票成功\033[0m')
def task():
search()
get()
if __name__ == '__main__':
for i in range(100): # 模拟并发100个客户端抢票
p=Process(target=task)
p.start()
加锁
# 文件db的内容为:{"count":5}
# 注意一定要用双引号,不然json无法识别
# 并发运行,效率高,但竞争写同一文件,数据写入错乱
from multiprocessing import Process,Lock
import time,json,random
def search():
dic=json.load(open('db'))
print('\033[43m剩余票数:%s\033[0m' % dic['count'])
def get():
dic=json.load(open('db'))
time.sleep(random.random()) # 模拟读数据的网络延迟
if dic['count'] > 0:
dic['count'] -= 1
time.sleep(random.random()) # 模拟写数据的网络延迟
json.dump(dic,open('db','w'))
print('\033[43m购票成功\033[0m')
else:
print('\033[43m余票不足\033[0m')
def task(lock):
search()
lock.acquire()
get()
lock.release()
if __name__ == '__main__':
lock=Lock()
for i in range(100): # 模拟并发100个客户端
p=Process(target=task,args=(lock,))
p.start()
输出结果:
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
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剩余票数:5
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剩余票数:5
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剩余票数:5
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剩余票数:5
剩余票数:5
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剩余票数:5
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剩余票数:5
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剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
剩余票数:5
购票成功
购票成功
购票成功
购票成功
购票成功
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
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余票不足
余票不足
余票不足
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余票不足
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余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
余票不足
Process finished with exit code 0
因为只有5张票,因此加锁后只会有5个人买到票,保证了数据的安全性。