Python | 多线程死锁问题的巧妙解决方法

死锁

死锁的原理非常简单，用一句话就可以描述完。就是当多线程访问多个锁的时候，不同的锁被不同的线程持有，它们都在等待其他线程释放出锁来，于是便陷入了永久等待。比如A线程持有1号锁，等待2号锁，B线程持有2号锁等待1号锁，那么它们永远也等不到执行的那天，这种情况就叫做死锁。

关于死锁有一个著名的问题叫做哲学家就餐问题，有5个哲学家围坐在一起，他们每个人需要拿到两个叉子才可以吃饭。如果他们同时拿起自己左手边的叉子，那么就会永远等待右手边的叉子释放出来。这样就陷入了永久等待，于是这些哲学家都会饿死。

 

这是一个很形象的模型，因为在计算机并发场景当中，一些资源的数量往往是有限的。很有可能出现多个线程抢占的情况，如果处理不好就会发生大家都获取了一个资源，然后在等待另外的资源的情况。

对于死锁的问题有多种解决方法，这里我们介绍比较简单的一种，就是对这些锁进行编号。我们规定当一个线程需要同时持有多个锁的时候，必须要按照序号升序的顺序对这些锁进行访问。通过上下文管理器我们可以很容易实现这一点。

上下文管理器

首先我们来简单介绍一下上下文管理器，上下文管理器我们其实经常使用，比如我们经常使用的with语句就是一个上下文管理器的经典使用。当我们通过with语句打开文件的时候，它会自动替我们处理好文件读取之后的关闭以及抛出异常的处理，可以节约我们大量的代码。

同样我们也可以自己定义一个上下文处理器，其实很简单，我们只需要实现__enter__和__exit__这两个函数即可。__enter__函数用来实现进入资源之前的操作和处理，那么显然__exit__函数对应的就是使用资源结束之后或者是出现异常的处理逻辑。有了这两个函数之后，我们就有了自己的上下文处理类了。

我们来看一个样例：

class Sample:
    def __enter__(self):
        print('enter resources')
        return self
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('exit')
        # print(exc_type)
        # print(exc_val)
        # print(exc