前面提到了银行转账这个场景,展示了一个比较耗时的转账操作。
这篇继续转帐,下面展示一段程序,多个线程的操作都更改了amount
变量导致运行结果不对的问题。
前文说了转账问题
下面展示另一种转账的方式:
import random import threading import datetime import time xuewei = {'balance': 157} # amount为负数即是转出金额 def transfer(money): name = threading.current_thread().getName() print("%s 给xuewei转账 %s " % (name, money)) xuewei['balance'] += money print("xuewei账户余额:", xuewei['balance']) lists = [-7, 20, -20, 7] # 4次转账的数额,负数为学委的账户转出,正数为他人转入。 # 创建4个任务给学委转账上面lists的金额 threads = [] for i in range(4): amount = lists[i] name = "t-" + str(i) print("%s 计划转账 %s" % (name, amount)) mythread = threading.Thread(name=name, target=lambda: transfer(amount)) threads.append(mythread) # 开始转账 for t in threads: t.start() # 等待3秒让上面的转账任务都完成,我们在看看账户余额 time.sleep(3) print("-" * 16) print("学委账户余额:", xuewei['balance'])
这里启动了4个线程,每个线程内有个lambda
表达式,分别于学委的账户进行转账,但是最后结果是185. 而不是157.
下面是运行结果:
PS: 这只是一种运行结果。多线程的运行结果不是永远一样的。
如何解决这个问题?
观测结果我们发先amount
只保留了最后一个值。
好,下面改造一下:
import random import threading import datetime import time xuewei = {'balance': 157} lists = [-7, 20, -20, 7] # 4次转账的数额,负数为学委的账户转出,正数为他人转入。 def transfer(amount): name = threading.current_thread().getName() print("%s 给xuewei转账 %s " % (name,amount)) xuewei['balance'] += amount print("xuewei账户余额:", xuewei['balance']) # 创建4个任务给学委转账上面lists的金额 for i in range(4): amount = lists[i] name = str(i) # mythread = threading.Thread(name=name, target=lambda: transfer(amount)) def event(): print("%s 计划转账 %s" % (name, amount)) transfer(amount) mythread = threading.Thread(name=name, target=event) mythread.start() # 等待3秒让上面的转账任务都完成,我们在看看账户余额 time.sleep(3) print("-" * 16) print("学委账户余额:", xuewei['balance'])
学委这里加了一个event
函数,把转账计划打印出来。
从下面的一次运行结果看,event函数的输出结果没错,所有”计划转账“金额都如预期[-7, 20, -20 7]。 问题是transfer函数再多线程执行的时候,我们发现amount被多线程竞争修改了:
用户0转账金额变成20
用户1转账金额变成-20
用户2转账金额变成7
用户3转账金额变成7
也就是说,amount
被后面的线程修改了,但是前面线程还没有执行完。
用户0应该转账-7的,中间还没有执行完毕,结果被线程1修改了amount为20,用户0继续执行转账,余额变成177. 其他依次推理。
amount
这个变量被多个线程竞争修改了,这个就是程序的共享变量。
到底如何解决?
方法非常简单:直接干掉共享变量。
下面就是消除共享变量的方法: 让共享变成每个线程访问独立运行空间
所以代码改动如下:
import random import threading import datetime import time xuewei = {'balance': 157} lists = [-7, 20, -20, 7] # 4次转账的数额,负数为学委的账户转出,正数为他人转入。 # 我们不要依赖amount变量了 def transfer(): name = threading.current_thread().getName() xuewei['balance'] += lists[int(name)] #通过线程名字来获取对应金额 print("xuewei账户余额:", xuewei['balance']) # 创建4个任务给学委转账上面lists的金额 threads = [] for i in range(4): amount = lists[i] name = str(i) print("%s 计划转账 %s" % (name, amount)) # mythread = threading.Thread(name=name, target=lambda: transfer()) def event(): transfer() mythread = threading.Thread(name=name, target=event) threads.append(mythread) # 开始转账 for t in threads: t.start() # 等待3秒让上面的转账任务都完成,我们在看看账户余额 time.sleep(3) print("-" * 16) print("学委账户余额:", xuewei['balance'])
运行结果如下:
上面的代码不管怎么运行,运行多少次最后学委的账户都是157.
这次展示的另一种方式来避开多线程出现bug的方法,使用一个list下标跟线程名字一一对应,这样只要是对应名字的线程拿到的数值不错错乱。