PHP前端开发

绕过 GIL 的雷区:并发 Python 的冒险指南

百变鹏仔 1个月前 (01-17) #Python
文章标签 雷区

了解 GIL 的局限性

GIL 是 Python 中的一个机制,它一次只允许一个线程执行字节码。这对于内存管理和线程安全至关重要,但它也限制了多线程程序的并行性。GIL 主要影响 CPU 密集型任务,因为它们无法并行执行。

绕过 GIL 的技巧

有几种方法可以绕过 GIL 的限制:

立即学习“Python免费学习笔记(深入)”;

import multiprocessingdef task(n):# 执行 CPU 密集型任务return n * nif __name__ == "__main__":pool = multiprocessing.Pool(4)# 创建一个进程池results = pool.map(task, range(10000))# 使用进程池执行任务print(results)
import concurrent.futuresdef task(n):# 执行 CPU 密集型任务return n * nif __name__ == "__main__":with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor() as executor:results = executor.map(task, range(10000))# 使用 GIL 友好的线程池执行任务print(results)
#include <python.h>static PyObject* task(PyObject* self, PyObject* args) {int n;if (!PyArg_ParseTuple(args, "i", &amp;n)) {return NULL;}// 执行 CPU 密集型任务int result = n * n;return Py_BuildValue("i", result);}static PyMethodDef methods[] = {{"task", task, METH_VARARGS, "Task function"},{NULL, NULL, 0, NULL}};static struct PyModuleDef module = {PyModuleDef_HEAD_INIT,"mymodule",NULL,-1,methods};PyMODINIT_FUNC PyInit_mymodule(void) {return PyModule_Create(&amp;module);}</python.h>
import asyncioasync def task(n):# 执行 CPU 密集型任务return n * nasync def main():tasks = [task(i) for i in range(10000)]results = await asyncio.gather(*tasks)# 并行执行任务print(results)if __name__ == "__main__":asyncio.run(main())

注意事项

在绕过 GIL 时,需要注意以下几点:

结论

绕过 GIL 是提高 Python 并发性的一种强大方法,但它也需要谨慎使用。通过使用多进程、GIL 友好的库、C 扩展或 asyncio,您可以绕过 GIL 的限制,同时避免潜在的陷阱。通过仔细考虑和适当的实现,您可以充分利用 Python 的并发功能,提高应用程序的性能和可扩展性。