python - 为什么用threading会出现data race，而不会用gevent

Question

我的测试代码如下，使用threading，count不是5,000,000，所以出现data race，但是使用gevent，count是5,000,000，没有data race。

难道gevent协程执行时会原子“count+=1”，而不是拆分成一个one CPU的指令来执行吗？

# -*- coding: utf-8 -*-
import threading

use_gevent = True        
use_debug = False        
cycles_count = 100*10000


if use_gevent:
    from gevent import monkey
    monkey.patch_thread()

count = 0


class Counter(threading.Thread):
    def __init__(self, name):
        self.thread_name = name
        super(Counter, self).__init__(name=name)

    def run(self):
        global count
        for i in xrange(cycles_count):
            if use_debug:
                print '%s:%s' % (self.thread_name, count)
            count = count + 1

counters = [Counter('thread:%s' % i) for i in range(5)]
for counter in counters:
    counter.start()
for counter in counters:
    counter.join()

print 'count=%s' % count

Answer 1

复合赋值 (+=) 在 Python 中不是原子的，gevent 不会改变这一点。

使用 gevent 修补线程的计数始终为 5,000,000，因为 gevent 协程不是系统线程，gevent 的上下文切换不受操作系统控制，并且 gevent 不会切换，直到线程被阻塞(io 发生)。

对于普通线程，情况有所不同。复合赋值包含 3 个步骤(a.读取值，b.增加值，c.分配更改的值)，线程切换可能发生在任何这些步骤之间。

检查下面的代码，我添加了一个将运行无限循环的新线程。对于普通线程，可以打印count，因为os会自动切换线程。但是对于gevent线程，不会打印count，因为Infinite线程一旦执行完，就永远不会结束，gevent不会因为没有IO发生而切换到其他线程。

# -*- coding: utf-8 -*-
import threading

use_gevent = True        
use_debug = False        
cycles_count = 100
if use_gevent:
    from gevent import monkey
    monkey.patch_thread()

count = 0

class Counter(threading.Thread):
    def __init__(self, name):
        self.thread_name = name
        super(Counter, self).__init__(name=name)

    def run(self):
        global count
        for i in xrange(cycles_count):
            if use_debug:
                print '%s:%s' % (self.thread_name, count)
            if use_gevent:
                print self.thread_name
            count = count + 1

class Infinite(threading.Thread):
    def run(self):
        if use_gevent:
            print 'Infinite ...'
        while True:
            pass


counters = [Counter('thread:%s' % i) for i in range(5)]
for counter in counters:
    counter.start()
infinite = Infinite()
infinite.start()
for counter in counters:
    counter.join()

print 'count=%s' % count