通俗易懂：說說 python 裡的執行緒安全、原子操作
在併發程式設計時，如果多個執行緒訪問同一資源，我們需要保證訪問的時候不會產生衝突，資料修改不會發生錯誤，這就是我們常說的 執行緒安全 。
那什麼情況下，訪問資料時是安全的？什麼情況下，訪問資料是不安全的？如何知道你的**是否執行緒安全？要如何訪問資料才能保證資料的安全？
本篇文章會一一回答你的問題。
執行緒不安全是怎樣的？#
要搞清楚什麼是執行緒安全，就要先了解執行緒不安全是什麼樣的。
比如下面這段**，開啟兩個執行緒，對全域性變數 number 各自增 10萬次，每次自增 1。
copycopy
from threading import thread, lock
number =
0def
target()
:global number
for _ in
range
(1000000):
number +=
1thread_01 = thread(target=target)
thread_02 = thread(target=target)
thread_01.start(
)thread_02.start(
)thread_01.join(
)thread_02.join(
)print
(number)
可事實卻並不是你想的那樣，不管你執行多少次，每次輸出的結果都會不一樣，而這些輸出結果都有乙個特點是，都小於 200 萬。
以下是執行三次的結果
copycopy
1459782
1379891
1432921
這種現象就是執行緒不安全，究其根因，其實是我們的操作 number += 1 ，不是原子操作，才會導致的執行緒不安全。
什麼是原子操作？#
原子操作（atomic operation），指不會被執行緒排程機制打斷的操作，這種操作一旦開始，就一直執行到結束，中間不會切換到其他執行緒。
它有點類似資料庫中的 事務。
在 python 的官方文件上，列出了一些常見原子操作
這樣就導致多個執行緒同時讀取時，有可能讀取到同乙個 number 值，讀取兩次，卻只加了一次，最終導致自增的次數小於預期。
當我們還是無法確定我們的**是否具有原子性的時候，可以嘗試通過 dis 模組裡的 dis 函式來檢視
當我們執行這段**時，可以看到 number += 1 這一行**，由兩條位元組碼實現。
binary_add ：將兩個值相加
store_global： 將相加後的值重新賦值
每一條位元組碼指令都是乙個整體，無法分割，他實現的效果也就是我們所說的原子操作。
為了對比，我們從上面列表的原子操作拿乙個出來也來試試，是不是真如官網所說的原子操作。
這裡我拿字典的 update 操作舉例，**和執行過程如下圖
從截屏裡可以看到，info.update(new) 雖然也分為好幾個操作
load_global：載入全域性變數
load_attr： 載入屬性，獲取 update 方法
load_fast：載入 new 變數
call_function：呼叫函式
pop_top：執行更新操作
但我們要知道真正會引導資料衝突的，其實不是讀操作，而是寫操作。
上面這麼多位元組碼指令，寫操作都只有乙個（pop_top），因此字典的 update 方法是原子操作。
實現人工原子操作#
在多執行緒下，我們並不能保證我們的**都具有原子性，因此如何讓我們的**變得具有 「原子性」 ，就是一件很重要的事。
方法也很簡單，就是當你在訪問乙個多執行緒間共享的資源時，加鎖可以實現類似原子操作的效果，乙個**要嘛不執行，執行了的話就要執行完畢，才能接受執行緒的排程。
因此，我們使用加鎖的方法，對例子一進行一些修改，使其具備原子性。
copycopy
from threading import thread, lock
number =
0lock = lock(
)def
target()
:global number
for _ in
range
(1000000):
with lock:
number +=
1thread_01 = thread(target=target)
thread_02 = thread(target=target)
thread_01.start(
)thread_02.start(
)thread_01.join(
)thread_02.join(
)print
(number)
為什麼 queue 是執行緒安全的？#
python 的 threading 模組裡的訊息通訊機制主要有如下三種：
event
condition
queue
使用最多的是 queue，而我們都知道它是執行緒安全的。當我們對它進行寫入和提取的操作不會被中斷而導致錯誤，這也是我們在使用佇列時，不需要額外加鎖的原因。
他是如何做到的呢？
其根本原因就是 queue 實現了鎖原語，因此他能像第三節那樣實現人工原子操作。
原語指由若干個機器指令構成的完成某種特定功能的一段程式，具有不可分割性；即原語的執行必須是連續的，在執行過程中不允許被中斷。
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