• python解释器锁的理解


    一、GIL是什么

      官方解释:

      In CPython, the global interpreter lock, or GIL, is a mutex that prevents multiple native threads from executing Python bytecodes at once. This lock is necessary mainly because CPython’s memory management is not thread-safe. (However, since the GIL exists, other features have grown to depend on the guarantees that it enforces.)  

      这段话的意思就是说:在Cpython解释器中,同一个进程下开启的多线程,同一时刻只能有一个线程执行,无法利用多核优势

      接下来,我们需要明确的一点是GIL并不是Python的特性,它是在实现Python解析器(CPython)时所引入的一个概念。就好比C++是一套语言(语法)标准,但是可以用不同的编译器来编译成可执行代码。有名的编译器例如GCC,INTEL C++,Visual C++等。Python也一样,同样一段代码可以通过CPython,PyPy,Psyco等不同的Python执行环境来执行。像其中的JPython就没有GIL。然而因为CPython是大部分环境下默认的Python执行环境。所以在很多人的概念里CPython就是Python,也就想当然的把GIL归结为Python语言的缺陷。所以这里要先明确一点:GIL并不是Python的特性,Python完全可以不依赖于GIL。

    二、GIL介绍

      GIL本质就是一把互斥锁,既然是互斥锁,所有互斥锁的本质都一样,都是将并发运行变成串行,以此来控制同一时间内共享数据只能被一个任务所修改,进而保证数据安全。保护不同的数据的安全,就应该加不同的锁。

      每执行一个python程序,就是开启一个进程,在一个python的进程内,不仅有其主线程或者由该主线程开启的其他线程,还有解释器开启的垃圾回收等解释器级别的线程,所有的线程都运行在这一个进程内,所以:

    1、所有数据都是共享的,这其中,代码作为一种数据也是被所有线程共享的(test.py的所有代码以及Cpython解释器的所有代码)
    2、所有线程的任务,都需要将任务的代码当做参数传给解释器的代码去执行,即所有的线程要想运行自己的任务,首先需要解决的是能够访问到解释器的代码。

    tip:代码需要交给解释器去执行  

    综上:

      如果多个线程的target=work,那么执行流程是

      多个线程先访问到解释器的代码,即拿到执行权限,然后将target的代码交给解释器的代码去执行

      解释器的代码是所有线程共享的,所以垃圾回收线程也可能访问到解释器的代码而去执行,这就导致了一个问题:对于同一个数据100,可能线程1执行x=100的同时,而垃圾回收执行的是回收100的操作,解决这种问题没有什么高明的方法,就是加锁处理,如下图的GIL,保证python解释器同一时间只能执行一个任务的代码

    三、GIL与Lock

    GIL保护的是解释器级的数据,保护用户自己的数据则需要自己加锁处理,如下图

    四、GIL与多线程

      有了GIL的存在,python有这两个特点:

        1、进程可以利用多核,但是开销大。

        2、多线程开销小,却无法利用多核优势。

      也就是说Python中的多线程是假的多线程,Python解释器虽然可以开启多个线程,但同一时间只有一个线程能在解释器中执行,而做到这一点正是由于GIL锁的存在,它的存在使得CPU的资源同一时间只会给一个线程使用,而由于开启线程的开销小,所以多线程才能有一片用武之地,不然就真的是鸡肋了。

      而python的多线程到底有没有用,我们需要看任务是I/O密集型,还是计算密集型:

        如果是I/O密集型任务,有再多核也没用,即能开再多进程也没用,所以我们利用python的多线程一点问题也没有;

        如果是计算密集型任务,我们就直接使用多进程就可以了

  • 相关阅读:
    表值参数学习
    js闭包
    vue相关
    js的面向对象
    JavaScript中template模板引擎
    使用原生的ajax的步骤(五个步骤)
    (a ==1 && a== 2 && a==3) 有可能是 true 吗?
    这道JS笔试题你做对了吗?
    JS事件分类
    JS事件绑定模型
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wddxx/p/13822135.html
Copyright © 2020-2023  润新知