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线程安全的排序集合

发布于 2024-12-12 06:22:18 字数 269 浏览 0 评论 0原文

Python 中有线程安全排序集合的实现吗？
Python 文档参考 SortedCollection 但我不确定它是否是线程安全的（是吗？）
如果没有这样的实施——你将如何实施它？

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﹏雨一样淡蓝的深情 2024-12-19 06:22:18

仔细看代码，似乎不是线程安全的。要从多个线程使用它，访问它的应用程序代码应该使用信号量锁进行保护。

如果你想让 SortedCollection 类线程安全，你可以编写一个装饰器函数。

它看起来像这样：

SortedCollection:

def __init__(self):
    self.mysemaphore = threading.Semaphore()

def guard(func):
    def guarded(*args, **kwds):
        self.mysemaphore.acquire()
        try:
            return func(*args, **kwds)
        finally:
            self.mysemaphore.release()

return guarded

# edit the class, applying the decorator to its methods.
@guard
def unsafeFunc(self, a, b, c):
    ''' do work here'''

编辑

不要错误地认为线程安全数据结构将使您的应用程序代码线程安全。如果对 SortedCollection 执行多个操作，则所有这些操作都需要由锁保护。

即使 SortedCollection 是线程安全的，以下代码也不会是线程安全的：

slist.insert(1)
slist.insert(2)

另一个线程可能会在这两个语句之间插入一个项目。您需要保护您的应用程序代码。如果将其添加到应用程序代码中，则无需将 SortedCollection 修改为线程安全的。

semaphore2.acquire()

try:
    slist.insert(1)
    slist.insert(2)
finally:
    semaphore2.release()

Looking through the code, it does not appear to be thread safe. To use it from multiple threads the application code that accesses it should be guarded with semaphore locks.

If you want to make the SortedCollection class thread safe, you could write a decorator function.

It would look something like this:

SortedCollection:

def __init__(self):
    self.mysemaphore = threading.Semaphore()

def guard(func):
    def guarded(*args, **kwds):
        self.mysemaphore.acquire()
        try:
            return func(*args, **kwds)
        finally:
            self.mysemaphore.release()

return guarded

# edit the class, applying the decorator to its methods.
@guard
def unsafeFunc(self, a, b, c):
    ''' do work here'''

EDIT

Don't make the mistake of thinking that a threadsafe data structure will make your application code thread safe. If you perform multiple operations on a SortedCollection, all of those operations need to be guarded by a lock.

Even if SortedCollection is threadsafe, the following code would not be:

slist.insert(1)
slist.insert(2)

It is possible that another thread could insert an item in between those 2 statements. You will need to guard within your application code. If you add this to your application code, you will not need to modify the SortedCollection to be thread safe.

semaphore2.acquire()

try:
    slist.insert(1)
    slist.insert(2)
finally:
    semaphore2.release()

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鹿! 2024-12-19 06:22:18

collections.OrderedDict 类对于更新来说不是线程安全的。您可以进行并发读取，但写入需要锁。有关如何将锁与 OrderedDict 一起使用的示例，请参阅 functools.lru_cache()。

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疏忽 2024-12-19 06:22:18

Python 与 Java 不同：如果一个类没有在文档中指定其线程行为，则可以安全地假设它不是线程安全的。

Python 编写时并没有考虑到线程。即使在今天，多线程实际上仍然是二等公民，因为只有一个线程始终处于活动状态（这并不能防止大多数数据竞争问题）。它称为全局解释器锁（GIL）。

如果类或数据结构不是为并发而构建的，则必须通过外部锁

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嗼ふ静 2024-12-19 06:22:18

您可以使用 heapq 模块来维护排序列表。借助 GIL 的力量，对 C 扩展的所有调用都是原子的（在 CPython 中，除非扩展显式释放锁），因此 heappush 和朋友是线程安全的。

from heapq import heappush, heappop

class Heap:

    def __init__(self):
        self._heap = []

    def push(self, x):
        heappush(self._heap, x)

    def pop(self):
        return heappop(self.heap)

You can use the heapq module to maintain a sorted list. By the power of the GIL all calls to C Extensions are atomic (in CPython, unless the extension explicitly releases the lock) and therefore heappush and friends are thread-safe.

from heapq import heappush, heappop

class Heap:

    def __init__(self):
        self._heap = []

    def push(self, x):
        heappush(self._heap, x)

    def pop(self):
        return heappop(self.heap)

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