Legasi GIL: Masa Lalu, Kini dan Masa Depan Pengaturcaraan Serentak

Sejarah GIL

GIL ialah konsep lama dalam python, sejak versi awal bahasa. Ia direka untuk memastikan kestabilan Python mesin maya dengan menghalang berbilang benang daripada mengakses data yang dikongsi secara serentak. GIL dilaksanakan menggunakan mekanisme kunci dalam bahasa C, yang menyekat mana-mana utas yang cuba melakukan operasi di luar utas yang sudah memegang kunci.

Status semasa GIL

Walaupun GIL berkesan untuk menghalang perlumbaan data dalam pengaturcaraan serentak, ia juga mempunyai impak yang ketara terhadap prestasi Python. Disebabkan kewujudan GIL, program multi-threaded dalam Python tidak dapat memanfaatkan sepenuhnya pemproses berbilang teras. Ini amat bermasalah untuk aplikasi yang perlu memproses sejumlah besar tugas intensif secara pengiraan secara selari.

Masa depan GIL

Untuk masa depan GIL, pasukan teras Python pembangunan sedang aktif meneroka pelbagai pilihan. Satu pilihan ialah menghapuskan GIL secara berperingkat dan memperkenalkan sokongan berbilang benang sebenar kepada Python. Ini akan meningkatkan prestasi Python concurrencyprogramming, tetapi juga memerlukan pengubahsuaian ketara pada mesin maya Python.

Pilihan lain ialah mengekalkan GIL, tetapi optimumkannya. Ini boleh termasuk teknik untuk memendekkan masa kunci GIL, serta membolehkan butiran kunci yang lebih halus. Dengan mengoptimumkan GIL, Python boleh mengekalkan kestabilannya sambil meningkatkan prestasi program serentak.

Kod demo

Contoh kod berikut menunjukkan kesan GIL pada prestasi program Python berbilang benang:

import threading
import time

def task(n):
for i in range(n):
pass

start = time.time()
threads = []
for i in range(4):
thread = threading.Thread(target=task, args=(10000000,))
threads.append(thread)

for thread in threads:
thread.start()

for thread in threads:
thread.join()

end = time.time()
print(f"Total time: {end - start} seconds")

Dalam contoh ini, 4 utas digunakan untuk melaksanakan tugasan intensif pengiraan yang mudah secara selari. Seperti yang ditunjukkan di bawah, program ini tidak dapat memanfaatkan sepenuhnya pemproses berbilang teras kerana kehadiran GIL:

Total time: 6.232127785682678 seconds

Kesimpulan

GIL telah memainkan peranan penting dalam sejarah Python, memastikan kestabilan bahasa. Walau bagaimanapun, ia juga disertakan dengan had prestasi untuk pengaturcaraan serentak dalam Python. Semasa Python berkembang, pasukan pembangunan teras sedang mempertimbangkan beberapa pilihan untuk masa depan GIL. Menghapuskan atau mengoptimumkan GIL secara berperingkat boleh meningkatkan prestasi pengaturcaraan serentak sambil mengekalkan kestabilan Python. Apabila Python terus berkembang, legasi GIL akan terus memainkan peranan dalam membentuk keupayaan pengaturcaraan serentak bahasa itu.

Atas ialah kandungan terperinci Legasi GIL: Masa Lalu, Kini dan Masa Depan Pengaturcaraan Serentak. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!