7.2.4

一 互斥锁

进程之间数据不共享,但是共享同一套文件系统,所以访问同一个文件,或同一个打印终端,是没有问题的,而共享带来的是竞争，竞争带来的结果就是错乱，如下

from multiprocessing import Process,Lock
import time

def task(name):
    print("%s 1" % name)
    time.sleep(1)
    print("%s 2" % name)
    time.sleep(1)
    print("%s 3" % name)

if __name__ == "__main__":
    mutex = Lock()
    for i in range(3):
        p = Process(target=task,args=("进程 %s" % i,))
        p.start()

结果是：

进程 0 1
进程 1 1
进程 2 1
进程 0 2
进程 1 2
进程 2 2
进程 0 3
进程 1 3
进程 2 3

如何控制，就是加锁处理。而互斥锁的意思就是互相排斥，如果把多个进程比喻为多个人，互斥锁的工作原理就是多个人都要去争抢同一个资源：卫生间，一个人抢到卫生间后上一把锁，其他人都要等着，等到这个完成任务后释放锁，其他人才有可能有一个抢到......所以互斥锁的原理，就是把并发改成穿行，降低了效率，但保证了数据安全不错乱

#由并发变成了串行,牺牲了运行效率,但避免了竞争

from multiprocessing import Process,Lock
import time

def task(name,mutex):
    mutex.acquire()  # 加锁
    print("%s 1" % name)
    time.sleep(1)
    print("%s 2" % name)
    time.sleep(1)
    print("%s 3" % name)
    mutex.release()  # 释放锁


if __name__ == "__main__":
    mutex = Lock()
    for i in range(3):
        p = Process(target=task,args=("进程 %s" % i,mutex))
        p.start()

结果

进程 0 1
进程 0 2
进程 0 3
进程 1 1
进程 1 2
进程 1 3
进程 2 1
进程 2 2
进程 2 3

互斥锁与join

使用join可以将并发变成串行，互斥锁的原理也是将并发变成穿行，那我们直接使用join就可以了啊，为何还要互斥锁，说到这里我赶紧试了一下

from multiprocessing import Process,Lock
import time


def task(name):
    print("%s 1" % name)
    time.sleep(1)
    print("%s 2" % name)
    time.sleep(1)
    print("%s 3" % name)


if __name__ == "__main__":
    for i in range(3):
        p = Process(target=task,args=("进程 %s" % i,))
        p.start()
        p.join()

结果是

进程 0 1
进程 0 2
进程 0 3
进程 1 1
进程 1 2
进程 1 3
进程 2 1
进程 2 2
进程 2 3

发现使用join将并发改成穿行，确实能保证数据安全，但问题是也变成只能一个一个人去查了，很明显应该是并发地去而无需考虑数据准确与否，此时join与互斥锁的区别就显而易见了，join是将一个任务整体串行，而互斥锁的好处则是可以将一个任务中的某一段代码串行，

总结

互斥锁是将部分变成串行，而join是整个变成串行。

加锁可以保证多个进程修改同一块数据时，同一时间只能有一个任务可以进行修改，即串行地修改，没错，速度是慢了，但牺牲了速度却保证了数据安全。

虽然可以用文件共享数据实现进程间通信，但问题是：

1、效率低（共享数据基于文件，而文件是硬盘上的数据）

2、需要自己加锁处理

因此我们最好找寻一种解决方案能够兼顾：

1、效率高（多个进程共享一块内存的数据）

2、帮我们处理好锁问题。

这就是mutiprocessing模块为我们提供的基于消息的IPC通信机制：队列和管道。

队列和管道都是将数据存放于内存中，而队列又是基于（管道+锁）实现的，可以让我们从复杂的锁问题中解脱出来，因而队列才是进程间通信的最佳选择。

我们应该尽量避免使用共享数据，尽可能使用消息传递和队列，避免处理复杂的同步和锁问题，而且在进程数目增多时，往往可以获得更好的可获展性。