day9为什么会有GIL锁

一、前言

　　我的机器有4核&＃xff0c;代表着同一时间&＃xff0c;可以干4个任务。如果单核cpu的话&＃xff0c;我启动10个线程&＃xff0c;我看上去也是并发的&＃xff0c;因为是执行了上下文的切换&＃xff0c;让我看上去是并发的。但是单核永远肯定时串行的&＃xff0c;它肯定是串行的&＃xff0c;cpu真正执行的时候&＃xff0c;因为一会执行1&＃xff0c;一会执行2.。。。。正常的线程就是这个样子的。

　　但是&＃xff0c;在python中&＃xff0c;无论你有多少核&＃xff0c;永远都是假象。无论你是4核&＃xff0c;8核&＃xff0c;还是16核.......不好意思&＃xff0c;同一时间执行的线程只有一个(线程)&＃xff0c;它就是这个样子的。这个是python的一个开发时候&＃xff0c;设计的一个缺陷&＃xff0c;所以说python中的线程是假线程。

二、全局解释器锁(GIL)

In CPython, the global interpreter lock, or GIL, is a mutex that prevents multiple native threads from executing Python bytecodes at once. This lock is necessary mainly because CPython’s memory management is not thread-safe. (However, since the GIL exists, other features have grown to depend on the guarantees that it enforces.)

上面的核心意思就是&＃xff1a;

　　无论你启多少个线程&＃xff0c;你有多少个cpu, Python在执行的时候会淡定的在同一时刻只允许一个线程运行。

　　因为python的线程是调用操作系统的原生线程&＃xff0c;这个原生线程就是C语言写的原生线程。因为python是用C写的&＃xff0c;启动的时候就是调用的C语言的接口。因为启动的C语言的远程线程&＃xff0c;那它要调这个线程去执行任务就必须知道上下文&＃xff0c;所以python要去调C语言的接口的线程&＃xff0c;必须要把这个上限问关系传给python&＃xff0c;那就变成了一个我在加减的时候要让程序串行才能一次计算。就是先让线程1&＃xff0c;再让线程2.......

　　每个线程在执行的过程中&＃xff0c;python解释器是控制不了的&＃xff0c;因为是调的C语言的接口&＃xff0c;超出了python的控制范围&＃xff0c;python的控制范围是只在python解释器这一层&＃xff0c;所以python控制不了C接口&＃xff0c;它只能等结果。所以它不能控制让哪个线程先执行&＃xff0c;因为是一块调用的&＃xff0c;只要一执行&＃xff0c;就是等结果&＃xff0c;这个时候4个线程独自执行&＃xff0c;所以结果就不一定正确了。有了GIL&＃xff0c;就可以在同一时间只有一个线程能够工作。虽然这4个线程都启动了&＃xff0c;但是同一时间我只能让一个线程拿到这个数据。其他的几个都干等。python启动的4个线程确确实实落到了这4个cpu上&＃xff0c;但是为了避免出错。这也是Cpython的一个缺陷&＃xff0c;其他语言没有&＃xff0c;仅仅只是Cpython有。

GIL(全局解释器锁)是加在python解释器里面的&＃xff0c;效果如图&＃xff1a;

为什么GIL锁要加在python解释器这一层&＃xff0c;而却不加在其他地方&＃xff1f;

　　因为你python调用的所有线程都是原生线程。原生线程是通过C语言提供原生接口&＃xff0c;相当于C语言的一个函数。你一调它&＃xff0c;你就控制不了了它了&＃xff0c;就必须等它给你返回结果。只要已通过python虚拟机&＃xff0c;再往下就不受python控制了&＃xff0c;就是C语言自己控制了。你加在python虚拟机以下&＃xff0c;你是加不上去的。同一时间&＃xff0c;只有一个线程穿过这个锁去真正执行。其他的线程&＃xff0c;只能在python虚拟机这边等待。

三、总结

　　首先需要明确的一点是GIL并不是Python的特性&＃xff0c;它是在实现Python解析器(CPython)时所引入的一个概念。就好比C&＃43;&＃43;是一套语言&＃xff08;语法&＃xff09;标准&＃xff0c;但是可以用不同的编译器来编译成可执行代码。有名的编译器例如GCC&＃xff0c;INTEL C&＃43;&＃43;&＃xff0c;Visual C&＃43;&＃43;等。Python也一样&＃xff0c;同样一段代码可以通过CPython&＃xff0c;PyPy&＃xff0c;Psyco等不同的Python执行环境来执行。像其中的JPython就没有GIL。然而因为CPython是大部分环境下默认的Python执行环境。所以在很多人的概念里CPython就是Python&＃xff0c;也就想当然的把GIL归结为Python语言的缺陷。所以这里要先明确一点&＃xff1a;GIL并不是Python的特性&＃xff0c;Python完全可以不依赖于GIL。

　　这篇文章透彻的剖析了GIL对python多线程的影响&＃xff0c;强烈推荐看一下&＃xff1a;猛击这里