Fallout daripada GIL: Akibat yang tidak diingini dalam Python serentak

. Walau bagaimanapun, keupayaan pemprosesan selari

Python dihadkan oleh Global Interpreter Lock

(GIL), yang boleh membawa kepada akibat yang tidak diingini dalam beberapa kes.

Peranan GIL GIL ialah mekanisme penguncian ringan yang memastikan penterjemah Python hanya boleh melaksanakan satu benang pada masa yang sama. Ini bermakna berbilang benang tidak boleh melaksanakan kod bait Python pada masa yang sama, dengan itu mengelakkan keadaan perlumbaan di mana data kongsi diubah suai pada masa yang sama. GIL adalah penting untuk kestabilan penterjemah dan integriti data. Akibat konkurensi yang tidak diingini

Walaupun GIL penting untuk memastikan

keselamatan, ia juga boleh memberi kesan negatif kepada prestasi konkurensi

. Apabila berbilang benang bersaing di GIL, mereka mungkin mengalami sekatan dan kelewatan. Ini amat bermasalah untuk tugasan intensif pengiraan di mana sejumlah besar tugas selari dilakukan secara serentak.

Contoh kod

Kod berikut menunjukkan cara menggunakan GIL dalam Python boleh membawa kepada akibat yang tidak diingini:

import threading

def increment_counter(counter):
for _ in range(1000000):
counter += 1

def main():
counter = 0
threads = []

# 创建并启动 10 个线程
for _ in range(10):
threads.append(threading.Thread(target=increment_counter, args=(counter,)))
threads[-1].start()

# 等待所有线程完成
for thread in threads:
thread.join()

print(counter)

if __name__ == "__main__":
main()

Tanpa GIL, kod ini akan mencetak 10000000 (bilangan utas didarab dengan bilangan gelung setiap utas). Walau bagaimanapun, disebabkan oleh GIL, utas hanya boleh dilaksanakan satu demi satu, menyebabkan hasil akhir jauh lebih rendah daripada yang dijangkakan.

Elak GIL

Untuk aplikasi yang memerlukan

konkurensi tinggi, GIL boleh dielakkan dengan:

Gunakan pelbagai pemprosesan:

Pemprosesan berbilang membolehkan proses bebas dijalankan secara selari, masing-masing dengan GIL sendiri.

Gunakan Cython: Cython boleh menyusun kod Python ke kod C atau

c++

, menghapuskan sekatan GIL.

Menggunakan coroutine:

Coroutine membenarkan pelaksanaan fungsi dijeda dan disambung semula dalam satu urutan, tanpa memerlukan GIL.
Kesimpulan
• GIL ialah mekanisme penting untuk memastikan keselamatan benang dalam Python. Walau bagaimanapun, ia juga boleh menyebabkan akibat yang tidak diingini pada prestasi serentak. Programmerharus memahami batasan GIL dan memilih strategi konkurensi yang sesuai berdasarkan keperluan aplikasi. Dengan menggunakan pelbagai pemprosesan, Cython atau coroutine, anda boleh memintas batasan GIL dan memanfaatkan keupayaan pemprosesan selari Python.

Atas ialah kandungan terperinci Fallout daripada GIL: Akibat yang tidak diingini dalam Python serentak. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!