Python和多线程(multi-threading)

在Python中,实现并行处理的方法有几种,但由于Python的全局解释器锁(GIL, Global Interpreter Lock)的存在,传统意义上的多线程(使用threading模块)并不总能有效利用多核CPU来实现真正的并行计算。GIL确保任何时候只有一个线程在执行Python字节码。不过,仍然有几种方法可以绕过这个限制,让Python代码以并行方式运行:

  1. 使用threading模块处理I/O密集型任务
    虽然GIL限制了CPU密集型任务的多线程并行,但对于I/O密集型任务(如文件读写、网络请求等),使用threading模块仍然可以有效提高程序的运行效率。在这些情况下,等待时间远大于CPU计算时间,因此多个线程可以交替运行而互不干扰。

  2. 使用multiprocessing模块
    multiprocessing模块通过使用多个进程来绕过GIL的限制,从而真正实现并行计算。每个进程都有自己的Python解释器和内存空间,可以充分利用多核CPU的计算能力。

  3. 使用concurrent.futures模块
    concurrent.futures模块提供了高层次的API来异步执行调用。ThreadPoolExecutorProcessPoolExecutorconcurrent.futures的两个重要类,分别用于多线程和多进程并行计算。对于CPU密集型任务,建议使用ProcessPoolExecutor;对于I/O密集型任务,则ThreadPoolExecutor可能是更好的选择。

  4. 使用asyn

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