多线程程序中对Python字典调用.copy()方法是否安全？

首先附上问题中的示例代码：

dictionary = {'test': 2}

def test():
   local_dict = dictionary.copy()
   local_dict['test'] += 1
   return local_dict

### multi-threaded logic calling test() function

结论 #

你给出的当前场景下，对全局字典使用.copy()方法没有线程安全隐患。

原因说明 #

• CPython环境中，内置字典的原生copy()方法属于原子操作：执行过程全程持有GIL（全局解释器锁），不会被其他线程中途打断，不存在多线程同时调用copy时，得到半修改状态的错误字典副本的问题。
• 当前场景下全局字典dictionary只有读取操作，没有任何线程修改它的内容：纯读的共享资源本身就不会产生竞态条件，就算没有原子性保证也不会出现安全问题。
• 每个线程中生成的local_dict是线程独立的本地变量，后续对local_dict的修改完全不会影响全局字典，也不会和其他线程产生冲突。

边界风险提示 #

如果你的业务场景后续调整，出现以下情况就需要额外做线程安全处理：

1. 存在其他线程会修改全局dictionary的内容（新增/删除键、修改键对应的值）：虽然copy本身是原子的，但如果业务逻辑存在多步复合操作（比如先判断键存在再调用copy），就可能出现竞态条件。另外如果字典的值是可变对象（比如列表、嵌套字典），copy()是浅拷贝，全局字典和本地副本会共享同一个可变值对象，对该值的修改会互相影响，这个是浅拷贝本身的特性，和多线程无关。
2. 你使用的是自定义的字典子类，且重写了copy()方法包含多步非原子操作：这种场景下copy不再是原子操作，多线程调用可能出现异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HermSang