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明天的文章，咱们一起来聊聊多线程场景当中不可或缺的另外一个局部——锁。
如果你学过操作系统，那么对于锁应该不生疏。锁的含意是线程锁，能够用来指定某一个逻辑或者是资源同一时刻只能有一个线程拜访。这个很好了解，就如同是有一个房间被一把锁锁住了，只有拿到钥匙的人才能进入。每一个人从房间门口拿到钥匙进入房间，出房间的时候会把钥匙再放回到门口。这样下一个到门口的人就能够拿到钥匙了。这里的房间就是某一个资源或者是一段逻辑，而拿取钥匙的人其实指的是一个线程。
加锁的起因
咱们明确了锁的原理，不禁有了一个问题，咱们为什么须要锁呢，它在哪些场景当中会用到呢？
其实它的应用场景十分广，咱们举一个非常简单的例子，就是淘宝买货色。咱们都晓得商家的库存都是无限的，卖掉一个少一个。如果说以后某个商品库存只剩下一个，但当下却有两个人同时购买。两个人同时购买也就是有两个申请同时发动购买申请，如果咱们不加锁的话，两个线程同时查问到商品的库存是 1，大于 0，进行购买逻辑之后，同时减一。因为两个线程同时执行，所以最初商品的库存会变成 -1。
显然商品的库存不应该是一个正数，所以咱们须要防止这种状况产生。通过加锁能够完满解决这个问题。咱们规定一次只能有一个线程发动购买的申请，那么这样当一个线程将库存减到 0 的时候，第二个申请就无奈批改了，就保障了数据的准确性。
代码实现
那么在 Python 当中，咱们怎么样来实现这个锁呢？
其实很简略，threading 库当中曾经为咱们提供了线程的工具，咱们间接拿过去用就能够了。咱们通过应用 threading 当中的 Lock 对象，能够很轻易的实现办法加锁的性能。
import threading
class PurchaseRequest:
'''初始化库存与锁'''
def __init__(self, initial_value = 0):
self._value = initial_value
self._lock = threading.Lock()
def incr(self,delta=1):
'''加库存'''
self._lock.acquire()
self._value += delta
self._lock.release()
def decr(self,delta=1):
'''减库存'''
self._lock.acquire()
self._value -= delta
self._lock.release()咱们从代码当中就能够很轻易的看出 Lock 这个对象的应用办法，咱们在进入加锁区（资源抢占区）之前，咱们须要先应用 lock.acquire() 办法获取锁。Lock 对象能够保障同一时刻只能有一个线程获取锁，只有获取了锁之后才会持续往下执行。当咱们执行实现之后，咱们须要把锁“放回门口”，所以须要再调用一下 release 办法，示意锁的开释。
这里有一个小问题是很多程序员在编程的时候总是会遗记 release，导致不必要的 bug，而且这种分布式场景当中的 bug 很难通过测试发现。因为测试的时候往往很难测试并发场景，code review 的时候也很容易疏忽，因而一旦泄露了还是挺难发现的。
为了解决这个问题，Lock 还提供了一种改良的用法，就是应用 with 语句。with 语句咱们之前在应用文件的时候用到过，应用 with 能够替咱们实现 try catch 以及资源回收等工作，咱们只管用就完事了。这里也是一样，应用 with 之后咱们就能够不必管锁的申请和开释了，间接写代码就行，所以下面的代码能够改写成这样：
import threading
class PurchaseRequest:
'''初始化库存与锁'''
def __init__(self, initial_value = 0):
self._value = initial_value
self._lock = threading.Lock()
def incr(self,delta=1):
'''加库存'''
with self._lock:
self._value += delta
def decr(self,delta=1):
'''减库存'''
with self._lock:
self._value -= delta这样看起来是不是清新很多？
可重入锁
下面介绍的只是最简略的锁，咱们常常应用的往往是可重入锁。
什么叫可重入锁呢？简略解释一下，就是在一个线程曾经持有了锁的状况下，它能够再次进入被加锁的区域。然而既然线程还持有锁没有开释，那么它不应该还是在加锁区域吗，怎么会有须要再次进入被加锁区域的状况呢？其实是有的，情理也很简略，就是递归。
咱们把下面的例子略微改一点点，就齐全不一样了。
import threading
class PurchaseRequest:
'''初始化库存与锁'''
def __init__(self, initial_value = 0):
self._value = initial_value
self._lock = threading.Lock()
def incr(self,delta=1):
'''加库存'''
with self._lock:
self._value += delta
def decr(self,delta=1):
'''减库存'''
with self._lock:
self.incr(-delta)
咱们关注一下下面的 decr 办法，咱们用 incr 来代替了本来的逻辑实现了 decr。然而有一个问题是 decr 也是一个加锁的办法，须要前一个锁开释了能力进入。但它曾经持有了锁了，那么这种状况下就会产生死锁。
咱们只须要把 Lock 换成可重入锁就能够解决这个问题，只须要批改一行代码。
import threading
class PurchaseRequest:
'''
初始化库存与锁
咱们应用 RLock 代替了 Lock，也可重入锁代替了一般锁
'''
def __init__(self, initial_value = 0):
self._value = initial_value
self._lock = threading.RLock()
def incr(self,delta=1):
'''加库存'''
with self._lock:
self._value += delta
def decr(self,delta=1):
'''减库存'''
with self._lock:
self.incr(-delta)总结
明天咱们的文章介绍了 Python 当中锁的应用办法，以及可重入锁的概念。在并发场景下开发和调试都是一个比拟艰难的工作，略微不小心就会踩到各种各样的坑，死锁只是其中一种比拟常见并且比拟容易解决的问题，除此之外还有很多其余各种各样的问题。
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