網上經常看到一些關於執行緒安全的錯誤觀點諸如：Python list、set 等非執行緒安全，而訊息佇列Queue執行緒安全，這是非常危險的大錯特錯的認識！！！

在Python中，執行緒安全是針對操作的原子性的，與物件無關

1.什麼是執行緒安全？

• 首先，執行緒安全不是針對物件的，所以不能說Queue是執行緒安全的，而另一個物件(如list)是非執行緒安全的
• 我們以一個demo解釋下什麼是執行緒安全

import threading

number = 0

def add():
    global number
    for i in range(1000000):
        number += 1

thread_1 = threading.Thread(target=add)
thread_2 = threading.Thread(target=add)
thread_1.start()
thread_2.start()

thread_1.join()
thread_2.join()

print(number)

　　按照推論應該是累加操作，結果應該是2000000才對，但是實際執行下來多次可以觀察到每次結果不同,而且都小於 200000， 這就是執行緒非安全此處體現為全域性變數資料汙染

2.GIL鎖

• cPython 直譯器中存在大大的全域性直譯器鎖，保證同一時間只有一個執行緒在執行

• 由此產生個問題: 既然同一時刻只能有一個執行緒執行，那麼為什麼還會出現執行緒非安全呢

  因為執行緒執行過程中的遇到io操作會,或者連續執行一定數量指令後，會讓出cpu資源，讓其他執行緒使用，即執行緒排程,以上面的程式碼執行流程為例: 當執行緒1執行全域性變數+1的時候執行緒2此時是阻塞等待狀態，cpu排程到執行緒2的時候才執行執行緒2中的全域性變數+1,不像Go中執行多執行緒賦值全域性變數操作時候是真正並行的,存在執行時間先後的問題導致的全域性變數混亂即執行緒非安全

  ,這麼想來,python GIL鎖的存在導致程式執行緒之間一來一回交替執行永遠不會出錯才對,哈哈，那為什麼還會混亂呢？這是因為我們預設number += 1是個原子操作了，即操作的原子性

3.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。

• 我們列舉一些常見的原子操作

L.append(x) 
L1.extend(L2) 
x = L[i] 
x = L.pop()
L1[i:j] = L2
L.sort()
x = y
x.field = y
D[x] = y
D1.update(D2)
D.keys()

　　常見的非原子操作

i += 1
L.append(L[-1])
L[i] = L[j]
D[x] = D[x] + 1

　　如何確定原子操作？

from dis import dis
def func():
    L = []
    L.append(1+1)

dis(func)

• 當一行程式碼被分成多條位元組碼指令的時候，就代表線上程執行緒切換時，有可能只執行了一條位元組碼指令，此時若這行程式碼裡有被多個執行緒共享的變數或資源時，並且拆分的多條指令裡有對於這個共享變數的寫操作，就會發生資料的衝突，導致資料的不準確。

• 還是以上面的demo為例:
  當執行緒1執行 到number+=1 時，是分為兩個位元組碼進行的操作，即 1. number+1 2. number賦值，那我們可以想象， 當所有執行緒同時執行，我們假設執行緒1先執行，此時執行緒1執行了一定數量的指令後，假設執行到 number=6後的 number+1(7) 這個原子操作處，此時執行緒2開始執行拿到的 number=6 那麼 執行緒2接著執行累加到number=10，此時 交替到執行緒1 執行 number=7，多次迴圈執行下就會造成這個全域性變數髒資料即執行緒非安全

• 如何解決呢？
  即強制同步操作，全域性變數非原子操作的地方實行串行同步操作，即，強制原子化，把我們會產生執行緒安全問題的關鍵程式碼加鎖，此時鎖內的程式碼即為一個原子操作，再加上GIL鎖的影響此時執行緒是絕對安全的。

• 我們對上述程式碼作些修改

import threading

mutex = threading.Lock()
number = 0

def add():
    global number
    for i in range(1000000):
    	with mutex:
        	number += 1

thread_1 = threading.Thread(target=add)
thread_2 = threading.Thread(target=add)
thread_1.start()
thread_2.start()

thread_1.join()
thread_2.join()

print(number)

　　此時執行緒絕對安全，最終結果為2000000
Python list、set 等非執行緒安全，而訊息佇列Queue執行緒安全，因為list的append操作也有原子操作，此時不管怎麼追加元素都不會造成資料汙染，如果是 非原子操作的append如L.append(a+b) 此時也是安全的，因為 append內的原子操作不是針對共享變數的的，或者說列表的寫操作安全，內容的安全性在其他地方加鎖保證，總而言之一句話，哪裡有衝突解決哪裡
結論: 執行緒非安全是針對操作的不是針對某一類物件而言，真正引起執行緒非安全的是 寫操作，而非讀操作，確定寫操作安全性才能確保執行緒安全。最後一句，哪裡有衝突解決哪裡！

轉載：https://blog.csdn.net/weixin_43380311/article/details/107686342