为什么会有协程安全问题？

本文主要是介绍为什么会有协程安全问题？，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

更多：并发异步编程之争：协程(asyncio)到底需不需要加锁？

1、案例

因为所有的协程都是在同一个线程里，所以即使最开始在await前拿到的counter=0，但只要同一线程里counter发生了变化，切换到新协程时，它拿的就是counter的最新值。

import asyncio
import time# 一个简单的协程，模拟对共享数据的修改
async def increment(shared_data):task = asyncio.current_task()  # 获取当前正在执行的 Task 对象print(f"当前运行的Task name: {task.get_name()}")print(f"传来的shared_data={shared_data}")for _ in range(100):await asyncio.sleep(2)  # time.sleep(2)  task1 = asyncio.current_task()  # 获取当前正在执行的 Task 对象print(f"等待结束，Task name: {task1.get_name()}")shared_data['counter'] += 1print(f"累加后shared_data={shared_data}")async def main():# 创建一个字典来存储共享数据shared_data = {'counter': 0}# 创建多个任务来修改共享数据tasks = [asyncio.create_task(increment(shared_data)) for _ in range(5)]# 等待所有任务完成await asyncio.gather(*tasks)# 打印最终的计数结果print(f"Expected counter value: 500")print(f"Actual counter value: {shared_data['counter']}")# 运行事件循环
asyncio.run(main())

模拟同步操作：time.sleep(2)

同步阻塞，不会出现协程的让权了，但同一时刻仍然只有一个协程在执行，发现下一个协程必须等上一次协程全部跑完，所以输出是：
task1：counter从0递增到100
task2：counter从100递增到200
task3：counter从200递增到300
…
最终结果是500。

模拟异步操作: await asyncio.sleep(2)

发现最终的结果是500，但是中间状态下，每个task真正执行“shared_data[‘counter’] += 1”这行代码时的counter值并不都是从0开始！！！

输出结果举例：
task1 抢到执行权，counter = 0+1=1
task3 抢到执行权，counter = 1+1=2
task2 抢到执行权，counter = 2+1=3
task4 抢到执行权，counter = 3+1=4
task5 抢到执行权，counter = 4+1=5
task3 抢到执行权，counter = 5+1=6
…

模拟异步下加锁

发现异步加锁后，和同步阻塞的效果是一样的…

import asyncio
import time# 一个简单的协程，模拟对共享数据的修改
async def increment(shared_data):task = asyncio.current_task()  # 获取当前正在执行的 Task 对象print(f"当前运行的Task name: {task.get_name()}")print(f"传来的shared_data={shared_data}")async with lock:for _ in range(100):await asyncio.sleep(2)  task1 = asyncio.current_task()  # 获取当前正在执行的 Task 对象print(f"等待结束，Task name: {task1.get_name()}")shared_data['counter'] += 1print(f"累加后shared_data={shared_data}")async def main():# 创建一个字典来存储共享数据shared_data = {'counter': 0}# 创建多个任务来修改共享数据tasks = [asyncio.create_task(increment(shared_data)) for _ in range(5)]# 等待所有任务完成await asyncio.gather(*tasks)# 打印最终的计数结果print(f"Expected counter value: 500")print(f"Actual counter value: {shared_data['counter']}")lock = asyncio.Lock()
# 运行事件循环
asyncio.run(main())

结论

• 如果只关注最终的“500”是否正确，那协程在异步阻塞下是安全的；
• 如果关注不管启动服务多少次，taski执行第j次时拿到的counter值，并根据这个中间状态做其他判断，那就是不安全的！！！
  比如，本例中，在模拟异步操作时，task3第一次抢到执行权得到counter=2，等到第二次抢到执行权得到counter=6。
  如果重新运行当前xx.py文件，那task3每次抢到执行权时的counter值都可能是不一样的！

这篇关于为什么会有协程安全问题？的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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