全局解释器锁
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全局解释器锁(英語:Global Interpreter Lock,缩写GIL),是计算机程序设计语言解释器用于同步线程的一种机制,它使得任何时刻仅有一个线程在执行。[1]即便在多核心处理器上,使用 GIL 的解释器也只允许同一时间执行一个线程。常见的使用 GIL 的解释器有CPython与Ruby MRI。
Python的GIL
[编辑]- CPython的线程是操作系统的原生线程。在Linux上为pthread,在Windows上为Win thread,完全由操作系统调度线程的执行。一个Python解释器进程内有一个主线程,以及多个用户程序的执行线程。即便使用多核心CPU平台,由于GIL的存在,也将禁止多线程的并行执行。[2]
- Python解释器进程内的多线程是以协作多任务方式执行。当一个线程遇到I/O任务时,将释放GIL。计算密集型(CPU-bound)的线程在执行大约100次解释器的计步(ticks)时,将释放GIL。计步(ticks)可粗略看作Python虚拟机的指令。计步实际上与时间片长度无关。可以通过
sys.setcheckinterval()
设置计步长度。 - 在单核CPU上,数百次的间隔检查才会导致一次线程切换。在多核CPU上,存在严重的线程颠簸(thrashing)。
- Python 3.2开始使用新的GIL。新的GIL实现中用一个固定的超时时间来指示当前的线程放弃全局锁。在当前线程保持这个锁,且其他线程请求这个锁时,当前线程就会在5毫秒后被强制释放该锁。
- 可以创建独立的进程来实现并行化。Python 2.6引进了多进程包multiprocessing。或者将关键组件用C/C++编写为Python扩展,通过ctypes使Python程序直接调用C语言编译的动态链接库的导出函数。
参考文献
[编辑]- ^ GlobalInterpreterLock - Python Wiki. [2018-07-19]. (原始内容存档于2018-06-23) (英语).
- ^ David Beazley. Inside the Python GIL (PDF). Chicago: Chicago Python User Group. 2009-06-11 [2009-10-07]. (原始内容存档 (PDF)于2010-12-24).