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我正在清理我在……不那么知识渊博时编写的一些 Python 代码。主要是因为对 Python 中的线程的不完全理解而产生的一些复杂性。我需要制作一个线程安全的项目列表，并且我想通过不可变列表来完成它，而不是通常的锁定方法。我知道不可变对象在线程方面非常特殊，因为围绕不完整状态更改的所有线程安全问题都会消失。

所以，我问：下面的代码是线程安全的吗？

class ImmutableList(object):
    def __init__(self):
        self._list = ()

    def __iter__(self):
        return self._list.__iter__()

    def append(self, x):
        self._list = self._list + tuple([x])

我认为是，因为每次都会构建一个新列表。如果在另一个线程迭代列表时更新了列表，则旧列表将继续用于剩余的迭代。这对我来说很好，但可能并不适合所有人。

另外，这是个好主意吗？我只想将此应用于列表大小较小且列表没有太大变化的少数情况（事件侦听器会浮现在脑海中）。

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首先，在 Python 编程语言的 CPython 参考实现中，附加到列表已经是线程安全的。换句话说，虽然语言规范不要求列表类是线程安全的，但无论如何都是这样。因此，除非您使用 Jython 或 IronPython 或其他类似的 Python 实现，否则您没问题。

其次，您还需要重载其他列表操作，例如__setitem__and__setslice__等。我假设您的实现可以处理这个问题。

最后，您的问题的答案是否定的：您的代码不是线程安全的。考虑以下情况：

  • 您的列表包含 (5, 6)
  • 线程 1 尝试追加 7，线程 2 尝试追加 8
  • 线程 1 构造另一个元组 (5, 6, 7)，在此之前可以分配给 _list，有一个上下文切换
  • 线程 2 执行它的分配，所以列表现在是 (5, 6, 8)
  • 线程 1 重新获得对 CPU 的控制权并分配给 _list，覆盖之前的追加。列表现在是 (5, 6, 7) 并且 8 已经丢失。

这个故事的寓意是你应该使用锁定并避免聪明。

于 2009-04-13T02:35:47.597 回答
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一个真正的不可变列表实现不允许底层列表结构改变，就像你在这里一样。正如@[Eli Courtwright] 所指出的，您的实现不是线程安全的。那是因为它并不是真正不可变的。为了实现不可变的实现，任何会更改列表的方法都将返回一个反映所需更改的新列表。

关于您的代码示例，这将要求您执行以下操作：

class ImmutableList(object):
  def __init__(self):
    self._list = ()

  def __iter__(self):
    return self._list.__iter__()

  def append(self, x):
    return self._list + tuple([x])
于 2009-04-13T02:57:27.373 回答