Python中GIL全局解釋鎖如何實現

今天小編給大家分享一下Python中GIL全局解釋鎖如何實現的相關知識點，內容詳細，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

設計者為了規避類似于內存管理這樣的復雜的競爭風險問題(race condition)

因為 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雜度)

2.GIL 是如何工作的

多個線程執行時,每一個線程在開始執行時,都會鎖住 GIL,以阻止別的線程執行,同樣的,每一個線程執行完一段后,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 解釋器就會強制當前線程去釋放 GIL,這樣別的線程才能有執行的機會

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 實現的Python解釋器)等別的實現
把關鍵性能代碼,放到別的語言(一般是 C++)中實現

5.在處理cpu密集型任務時,為什么有時候使用多線程會比單線程還要慢些？

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

6 .你覺得 GIL 是一個好的設計嗎？

事實上,在 Python 3 之后,確實有很多關于 GIL 改進甚至是取消的討論,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任然是一個好的設計雖然損失了性能,但在保證資源不會沖突和預防死鎖方面有一定作用

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