Was ist die Global Interpreter Lock (GIL) und warum schränkt sie die Multithreading-Leistung von Python ein?

Grundlegendes zum Global Interpreter Lock (GIL) in CPython

Der Global Interpreter Lock (GIL) ist ein Synchronisationsmechanismus in CPython, der Referenz Implementierung von Python. Es beschränkt die Ausführung von Python-Bytecode auf jeweils einen einzelnen Thread, selbst auf Multi-Core-Systemen. Dies kann ein Leistungsengpass sein, insbesondere bei Code, der auf mehreren Kernen ausgeführt wird.

Warum ist die GIL ein Problem?

Das Hauptproblem bei der GIL ist, dass sie verhindert, dass mehrere Threads gleichzeitig Python-Bytecode ausführen. Das bedeutet, dass bei Multicore-Systemen jeweils nur ein Kern voll ausgelastet werden kann. Daher können Anwendungen, die Threading für Parallelität nutzen, möglicherweise nicht den vollen Nutzen zusätzlicher Kerne nutzen.

Wie funktioniert die GIL?

Die GIL fungiert als Sperre Das muss von jedem Thread erworben werden, der Python-Bytecode ausführen möchte. Es kann jeweils nur ein Thread die GIL enthalten. Wenn ein Thread die GIL erhält, kann er den globalen Status von Python ändern, z. B. den Stack-Frame und den Heap-Speicher.

Konsequenzen der GIL

Die Serialisierung der GIL Die Ausführung des Python-Bytecodes hat mehrere Konsequenzen:

• Parallelität Einschränkungen: Multithread-Anwendungen, die auf Multi-Core-Systemen ausgeführt werden, können nicht alle verfügbaren Kerne vollständig nutzen.
• Herausforderungen beim Schreiben von Erweiterungen: Autoren von C-Erweiterungen müssen die GIL kennen und veröffentlichen beim Durchführen blockierender E/A-Vorgänge.
• Leistungsengpässe: Code, der stark darauf angewiesen ist Beim Multithreading kann es aufgrund der GIL zu Leistungseinschränkungen kommen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die GIL in CPython die Ausführung von Python-Bytecode auf jeweils einen einzelnen Thread beschränkt. Während dieser Synchronisierungsmechanismus dazu dient, den globalen Zustand von Python zu schützen, bringt er auch Parallelitätseinschränkungen mit sich, die sich auf die Leistung von Multithread-Anwendungen auf Multi-Core-Systemen auswirken können.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas ist die Global Interpreter Lock (GIL) und warum schränkt sie die Multithreading-Leistung von Python ein?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!