Python多进程不确定性（管理器）？

Question

我正在尝试通过 Manager 接口共享一个字典（dict），但结果似乎不太一致！有时候得到的是 {1: 8, 2: 3, 3: 2, 4: 1}，而其他时候却是 {1: 6, 2: 3, 3: 2, 4: 1}，还有 {1: 7, 2: 3, 3: 2, 4: 1}，等等。这只是用来计算因子的数量，应该是稳定的结果……

代码在这里：

from multiprocessing import Process,  Manager
def div(x,d):
    for i in range(1,x):
        if x%i == 0:
            try:
                d[i] +=1
            except:
                d[i]=1

mgr = Manager()
d = mgr.dict()
w = [Process(target=div,args=(i,d)) for i in range(1,10)]

for k in w:
    k.start()
for k in w:
    k.join()

print d

Answer 1

你的代码中有一个叫做竞争条件的问题，就在这里：

                        try:
                                d[i] += 1
                        except:
                                d[i] = 1

想象一下，如果 d[i] 还不存在，而两个进程几乎同时到达 d[i] += 1 这行代码，会发生什么？两个进程都会抛出一个异常，然后都执行 d[i] = 1。最后的结果是 d[i] 变成了 1，而不是 2。这样你就丢失了一个加法操作！

仔细想想，即使是 d[i] += 1 这一行代码本身也可能不是原子操作，因此也可能会出现竞争条件。实际上，d[i] += 1 的执行过程是这样的：

• 获取索引 i 的值；
• 将这个值加一；
• 把新的值设置回索引 i。

这三步操作每一步都是独立且正确的，但没有任何东西能保证这整个过程是原子性的。如果两个进程同时尝试对同一个 i 执行 d[i] += 1，就可能会因为我刚才说的原因，导致其中一个加法操作丢失。

一个解决方案是让每个进程维护自己的一组计数，而不是使用共享的字典，最后再把这些计数汇总起来。这样就更难引入一些微妙的错误。同时，这也可能提高性能，因为进程之间的通信会减少。