Python中GIL全局解釋鎖如何實(shí)現(xiàn)

今天小編給大家分享一下Python中GIL全局解釋鎖如何實(shí)現(xiàn)的相關(guān)知識點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

1.為什么有GIL

設(shè)計(jì)者為了規(guī)避類似于內(nèi)存管理這樣的復(fù)雜的競爭風(fēng)險問題(race condition)

因?yàn)?CPython 大量使用 C 語言庫,但大部分C語言庫都不是原生線程安全的(線程安全會降低性能和增加復(fù)雜度)

2.GIL 是如何工作的

多個線程執(zhí)行時,每一個線程在開始執(zhí)行時,都會鎖住 GIL,以阻止別的線程執(zhí)行,同樣的,每一個線程執(zhí)行完一段后,會釋放 GIL,以允許別的線程開始利用資源

CPython 中還有另一個機(jī)制,叫做 check_interval, CPython 解釋器會去輪詢檢查線程 GIL 的鎖住情況.每隔一段時間,Python 解釋器就會強(qiáng)制當(dāng)前線程去釋放 GIL,這樣別的線程才能有執(zhí)行的機(jī)會

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 ... */ 
    }
}

3.python的線程安全

有了GIL,任然在編程時需要考慮線程安全

4.如何如何繞過 GIL？

繞過 CPython,使用 JPython(Java 實(shí)現(xiàn)的Python解釋器)等別的實(shí)現(xiàn)
把關(guān)鍵性能代碼,放到別的語言(一般是 C++)中實(shí)現(xiàn)

5.在處理cpu密集型任務(wù)時,為什么有時候使用多線程會比單線程還要慢些？

GIL采用輪流運(yùn)行線程的機(jī)制,GIL需要在線程之間不斷輪流進(jìn)行切換,線程如果多或者運(yùn)行時間較長,切換帶來的性能損失可能超過單線程

6 .你覺得 GIL 是一個好的設(shè)計(jì)嗎？

事實(shí)上,在 Python 3 之后,確實(shí)有很多關(guān)于 GIL 改進(jìn)甚至是取消的討論,你的看法是什么呢?你在平常工作中有被 GIL 困擾過的場景嗎？

GIL任然是一個好的設(shè)計(jì)雖然損失了性能,但在保證資源不會沖突和預(yù)防死鎖方面有一定作用

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