Nici w pythonach i GIL

Question

Załóżmy, że mam wątek i główną część programu. Z powodu GIL, jeden wątek powinien działać w odpowiednim czasie (a nie symulacyjnie)? Ale co, jeśli jeden z wątków jest nieskończoną pętlą (lub obaj o to chodzi)?

Czy te dwa procesy przebiegałyby równolegle?

def test(): 
     while True: 
      print "hello" 

    def test2(): 
     while True: 
      print "hi" 

    def start_thread(): 
     try: 
      thread.start_new_thread(test2,()) 
     except: 
      print "Error: Unable to start thread" 
    start_thread() 
    test() 

Answer 1

Będą biec równolegle, ale nie faktycznie w równoległego. System operacyjny będzie często przełączał się pomiędzy tymi dwoma wątkami, aby obaj mogli wykonać swoją pracę. To właśnie oznacza "współbieżny"; jeden wątek nie musi czekać na zakończenie drugiego, zanim zacznie działać. Ale z powodu GIL, oni nigdy nie będą obaj biegać dokładnie w tym samym czasie, gdzie każdy jest prowadzony na innym rdzeniu równolegle. Każdy wątek będzie działał przez chwilę, zatrzyma się, gdy drugi wątek będzie działał, a następnie zacznie znowu działać, a następnie przerwie, itp.

To wystarczy, aby zobaczyć, czy wystarczy uruchomić przykładowy kod. Oto dane wyjściowe na moim komputerze:

hello 
hi 
hello 
hi 
hello 
hi 
hello 
hi 
hello 
hi 
hello 
hi 
hello 
hi 
hello 
hi 
hello 
hi 

Najwyraźniej oba wątki są uruchomione. Każdy wątek działa wolniej, niż gdyby był uruchomiony tylko jeden wątek w programie.

Rozważmy następujący przykład, gdzie każdy wątek oblicza ciągu Fibonacciego:

import thread 
import time 


def fib(n): 
    if n <= 1: 
     return n 

    return fib(n-1) + fib(n-2) 

def test(): 
    while True: 
     start = time.time() 
     out = fib(32) 
     print "hello %s: %s" % (out, str(time.time() - start)) 

def test2(): 
    while True: 
     out = fib(20) 

def start_thread(): 
    try: 
     thread.start_new_thread(test2,()) 
    except: 
     print "Error: Unable to start thread" 
#start_thread() 
test() 

Wystarczy test działa (więc nie drugi wątek), otrzymuję ten wynik:

hello 2178309: 0.953778982162 
hello 2178309: 0.954975128174 
hello 2178309: 0.95578789711 
hello 2178309: 0.949182033539 

Jeśli zacznę się test2 również w tle, otrzymuję to:

hello 2178309: 4.07990288734 
hello 2178309: 4.08523893356 
hello 2178309: 2.51651597023 
hello 2178309: 2.13291287422 
hello 2178309: 2.19885015488 

Jak widać, wydajność ma ogromny hit.

Zauważ, że jeśli jeden z wątków robi coś, co uwalnia blokujące GIL-podobne operacje wejścia-wyjścia lub wywoływania w bibliotece C, która uwalnia GIL-a, nie zobaczysz tego rodzaju pogorszenia wydajności, ponieważ w tym przypadku przypadku oba wątki faktycznie mogą działać równolegle. Nie dotyczy to powyższego przykładu, ponieważ żaden wątek nie wykonuje pracy, która uwalnia GIL.