Sind Listen in Python threadsicher?

Thread-Sicherheit von Listen

Viele Diskussionen befürworten die Verwendung von Warteschlangen gegenüber Listen mit mehreren Threads. Dies wirft die Frage auf: Sind Listen von Natur aus Thread-unsicher?

Listen-Thread-Sicherheit

Entgegen der landläufigen Meinung sind Listen selbst Thread-sicher. In der CPython-Implementierung verhindert die Global Interpreter Lock (GIL) den gleichzeitigen Zugriff auf Listen. Andere Implementierungen verwenden feinkörnige Sperren oder synchronisierte Datenstrukturen für Listenoperationen.

Herausforderungen bei der Datenintegrität

Die Thread-Sicherheit von Listen schützt jedoch ausschließlich die Listendatenstruktur selbst, nicht die darin enthaltenen Daten. Betrachten Sie den folgenden Code:

L[0] += 1

Es ist nicht garantiert, dass dieser Vorgang L[0] in einer Multithread-Umgebung um eins erhöht. Der =-Operator ist nicht atomar, was bedeutet, dass die gleichzeitige Ausführung dieser Anweisung zu Datenbeschädigungen führen könnte.

Warum Warteschlangen verwenden?

Warteschlangen werden für die Multithread-Datenverarbeitung empfohlen, weil Sie erzwingen eine strenge Reihenfolge der Operationen. Die Verwendung einer ungeschützten Liste kann zu Race Conditions führen, bei denen mehrere Threads gleichzeitig versuchen, auf dasselbe Listenelement zuzugreifen oder es zu ändern, was zu falschen oder unerwarteten Ergebnissen führt. Warteschlangen hingegen garantieren, dass auf Daten nach dem FIFO-Prinzip (First-In-First-Out) zugegriffen wird, wodurch solche Probleme vermieden werden.

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