Python进阶:GIL(全局解释器锁)
一个不解之谜
一段代码
def CountDown(n):
while n > 0:
n -= 1 # CountDown(100000000)
#==8秒 from threading import Thread n = 100000000 t1 = Thread(target=CountDown, args=[n // 2])
t2 = Thread(target=CountDown, args=[n // 2])
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()
#==9s
为什么有GIL
GIL,是最流行的 Python 解释器 CPython 中的一个技术术语。它的意思是全局解释器锁,本质上是类似操作系统的 Mutex。每一个 Python 线程,在 CPython 解释器中执行时,都会先锁住自己的线程,阻止别的线程执行。CPython 会做一些小把戏,轮流执行 Python 线程。
GIL 是如何工作的?
for (;;) {
if (--ticker < 0) {
ticker = check_interval; /* Give another thread a chance */
PyThread_release_lock(interpreter_lock); /* Other threads may run now */ PyThread_acquire_lock(interpreter_lock, 1);
} bytecode = *next_instr++;
switch (bytecode) {
/* execute the next instruction ... */
}
}
Python 的线程安全
GIL 的设计,主要是为了方便 CPython 解释器层面的编写者,而不是 Python 应用层面的程序员。
作为 Python 的使用者,我们还是需要 lock 等工具,来确保线程安全。比如下面的这个例子:
n = 0
lock = threading.Lock() def foo():
global n
with lock:
n += 1
如何绕过 GIL?
事实上,很多高性能应用场景都已经有大量的 C 实现的 Python 库,例如 NumPy 的矩阵运算,就都是通过 C 来实现的,并不受 GIL 影响。 所以,大部分应用情况下,你并不需要过多考虑 GIL。因为如果多线程计算成为性能瓶颈,往往已经有 Python 库来解决这个问题了。
参考
极客时间《Python核心技术实战》专栏
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