建设银行查余额网站,一个专门做试题的网站,三门峡市建设局网站,全国部分高校精品课程建设网站GIL#xff08;global interpreter lock#xff09;#xff0c;即全局解释器锁 在单核时代#xff0c;崇尚优美、清晰、简单的 Python 之父选择在解释器层面实现了一把全局互斥锁#xff0c;来保护 Python 对象从而实现对单核 CPU 的使用率#xff0c;这种做法在单核时代…GILglobal interpreter lock即全局解释器锁 在单核时代崇尚优美、清晰、简单的 Python 之父选择在解释器层面实现了一把全局互斥锁来保护 Python 对象从而实现对单核 CPU 的使用率这种做法在单核时代很奏效。倘若在单核时未选择 GIL那么开发者就需要自己实现任务的管理这样做对于 CPU 的利用率提高无法做到极致。 　　但是随着多核时代的到来高效地利用 CPU 核心的有效方法就是使用并行性多线程是充分实现并行的好方法但是 CPython 的 GIL 却阻碍了对多核 CPU 的利用。 2.1 GIL的作用 防止多线程竞争 GIL确保同一时刻只有一个线程执行Python字节码。 限制CPU密集型任务的并行性简化内存管理 对于CPU密集型任务由于GIL的存在多线程无法充分利用多核CPU因为在任何给定时刻只有一个线程能够执行Python字节码。 2.2 GIL的本质 GIL实际上是一个互斥锁在Python解释器层面上实现。由于GIL的存在同一时刻只有一个线程能够获得解释器的控制权其他线程被阻塞无法执行Python字节码。这意味着在多核CPU上Python的多线程程序可能无法充分利用多核性能。 2.3. GIL的影响 CPU密集型任务受限 对于CPU密集型任务由于GIL的存在多线程并不能有效地提高性能因为多个线程无法同时执行Python字节码。 IO密集型任务相对不受限 在IO密集型任务中线程在等待IO时会释放GIL允许其他线程执行Python字节码因此在这种情况下多线程能够发挥一定作用。 2.4. GIL的工作原理 互斥锁机制 GIL是一个互斥锁它在解释器级别上控制对Python对象和内存管理的访问。只有一个线程能够获得GIL的锁执行Python字节码其他线程则被阻塞等待。 执行Python字节码的时间片 当一个线程持有GIL并执行Python字节码时会执行一段时间称为时间片。一旦时间片用完或发生阻塞IO操作线程会释放GIL锁。 GIL的释放和竞争 在等待的线程中如果有线程释放了GIL例如因为IO等待其他线程会竞争获取GIL的锁。 3. 如何处理GIL的限制 3.1. 降低GIL的影响 使用多进程 多进程允许同时运行多个Python解释器每个进程都有自己的GIL。这样可以绕过GIL的限制。 使用C扩展 编写一些Python的关键部分为C扩展这些部分在执行时不受GIL的影响例如numpy、pandas等。 使用异步编程 使用异步编程模型例如asyncio库可以最大程度地减少对线程的依赖避免GIL对程序性能的影响。