getattr/setattr/hasattr/delattr线程安全吗？

Question

请参阅此Singleton实现：

if not hasattr(Singleton, "_instance"):                                    
    with Singleton._instance_lock:                                         
        if not hasattr(Singleton, "_instance"):                            
            Singleton._instance = Singleton()                                 
return Singleton._instance                                      

看起来"Singleton._instance =..“(类似setattr)和hasattr是原子的。或者hasattr不会因为setattr而导致崩溃。

但我找不到任何东西来支持上面的“似乎”。

Answer 1

通常是，如果你调用操作的对象没有在python中实现__getattr__、__delattr__或__setattr__挂钩，那么是的，hasattr、getattr、delattr和setattr都是原子操作。

就Python线程而言，任何单个字节码都是原子操作。Python求值循环在解释操作码时获取全局解释器锁(GIL)。

您需要查看字节码以了解边界所在：

>>> def foo():
...     if not hasattr(Singleton, "_instance"):
...         with Singleton._instance_lock:
...             if not hasattr(Singleton, "_instance"):
...                 Singleton._instance = Singleton()
...     return Singleton._instance
... 
>>> dis.dis(foo)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (hasattr)
              3 LOAD_GLOBAL              1 (Singleton)
              6 LOAD_CONST               1 ('_instance')
              9 CALL_FUNCTION            2
             12 POP_JUMP_IF_TRUE        64

  3          15 LOAD_GLOBAL              1 (Singleton)
             18 LOAD_ATTR                2 (_instance_lock)
             21 SETUP_WITH              35 (to 59)
             24 POP_TOP             

  4          25 LOAD_GLOBAL              0 (hasattr)
             28 LOAD_GLOBAL              1 (Singleton)
             31 LOAD_CONST               1 ('_instance')
             34 CALL_FUNCTION            2
             37 POP_JUMP_IF_TRUE        55

  5          40 LOAD_GLOBAL              1 (Singleton)
             43 CALL_FUNCTION            0
             46 LOAD_GLOBAL              1 (Singleton)
             49 STORE_ATTR               3 (_instance)
             52 JUMP_FORWARD             0 (to 55)
        >>   55 POP_BLOCK           
             56 LOAD_CONST               0 (None)
        >>   59 WITH_CLEANUP        
             60 END_FINALLY         
             61 JUMP_FORWARD             0 (to 64)

  6     >>   64 LOAD_GLOBAL              1 (Singleton)
             67 LOAD_ATTR                3 (_instance)
             70 RETURN_VALUE        

故事并没有到此为止；hasattr使用getattr() (测试异常)，它反过来可以调用Python __getattr__钩子。类似地，python操作码可能最终调用一个STORE_ATTR __setattr__挂钩实现。在这两种情况下，GIL都会再次释放。

对于默认实现(Singleton不实现这些钩子)，操作是原子的，因为Python C代码处理整个操作，而不会退回到Python，从而导致计算循环(在那里，GIL可能会被释放并为另一个线程再次锁定)。

当然，您仍然可以处理在object protocol operations期间释放锁的自定义C库。这将是一件不寻常的事情。