GIL 的囚笼与自由：Python 多线程性能之谜完全解析

引言：一个让人困惑的实验

2019年，我在优化一个数据处理系统时遇到了职业生涯中最反直觉的现象。我将单线程改为4线程处理，期待性能提升4倍，结果却发现多线程版本比单线程慢了20%。

这不是我的代码问题，而是触碰到了 Python 最核心的设计哲学——全局解释器锁（GIL）。今天，我想用通俗的语言、丰富的实验和深入的思考，带你彻底理解这个让无数开发者又爱又恨的机制。

根据 Stack Overflow 2023 年开发者调查，Python 使用率高达 49.28%，但关于 GIL 的困惑问题占 Python 相关提问的 15%。这篇文章将解答：

• 为什么多线程可能更慢？
• GIL 背后的设计权衡是什么？
• 如果重新设计，有哪些可行方案？
• 实战中如何绕过 GIL 的限制？

第一章：重现"多线程更慢"的魔幻现象

1.1 实验一：CPU 密集型任务

让我们用一个计算密集型任务来重现这个现象：