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Python中的信号量和锁

信号量和锁是多线程编程中常用的并发控制手段。它们可以保证

多个线程之间的互斥性和同步性，避免出现竞态条件等问题。在

Python中，也为开发者提供了相关的模块，如threading和

multiprocessing等。

1.信号量（Semaphore）

信号量是一种计数器，用来控制多个线程对共享资源的访问。它

可以实现对资源的限制，从而避免出现资源竞争的情况。Python中的

Semaphore模块提供了信号量的实现。

Semaphore模块的原理是：在初始化时设置一个计数值，代表可以

访问共享资源的线程数量。当一个线程要访问共享资源时，首先需要

获取Semaphore对象。如果当前Semaphore对象的计数器值大于零，

则允许访问资源，并将计数器减1；如果当前Semaphore对象的计数器

值等于零，则阻塞该线程，直到其他线程释放Semaphore对象。

下面是Semaphore的简单演示代码：

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```python

importthreading

classSemaphoreDemo:

def__init__(self):

self.sem=threading.Semaphore(2)

defexecute(self,name):

self.sem.acquire()#获取Semaphore对象

self.sem.release()#释放Semaphore对象

demo=SemaphoreDemo()

t1=threading.Thread(target=demo.execute,

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t2=threading.Thread(target=demo.execute,

t3=threading.Thread(target=demo.execute,

t1.start()

t2.start()

t3.start()

```

在这个例子中，每个线程都需要获取Semaphore对象才能执行代

码。Semaphore对象初始化时设置为2，所以只有两个线程可以同时访

问共享资源。如果有第三个线程要访问，就需要等待其他线程释放

Semaphore对象。

2.锁（Lock）

锁是一种互斥体，用来控制多个线程对共享资源的访问。它可以

防止多个线程同时访问同一个共享资源，从而保证数据的一致性。

Python中的Lock模块提供了锁的实现。

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Lock模块的原理是：在初始化时创建一个锁对象，代表共享资源。

当一个线程要访问共享资源时，首先需要获取锁对象，然后执行代码；

当该线程执行完代码后，需要释放锁对象。在同一时刻，只有一个线

程可以获取锁对象，其他线程需要等待锁对象被释放后才能获取。

下面是Lock的简单演示代码：

```python