Loading AI tools
Глобальная блокировка интерпретатора (англ. Global Interpreter Lock, GIL) — способ синхронизации потоков, который используется в некоторых интерпретируемых языках программирования, например в Python и Ruby.
GIL является самым простым способом избежать конфликтов при одновременном обращении разных потоков к одним и тем же участкам памяти[1]. Когда один поток захватывает его, GIL, работая по принципу мьютекса, блокирует остальные. Нет параллельных потоков — нет конфликтов при обращении к разделяемым объектам. Очерёдность выполнения потоков определяет интерпретатор в зависимости от реализации, переключение между потоками может происходить: когда активный поток пытается осуществить ввод-вывод, по исчерпании лимита выполненных инструкций, либо по таймеру[2].
Главный недостаток подхода обеспечения потокобезопасности при помощи GIL — это ограничение параллельности вычислений. GIL не позволяет достигать наибольшей эффективности вычислений при работе на многоядерных и мультипроцессорных системах, так как может работать только один поток[3]. Также использование нескольких потоков накладывает издержки на их переключение из-за эффекта конкуренции (потоки «пытаются» перехватить GIL). То есть многопоточное выполнение может занять большее время, чем последовательное выполнение тех же задач[4].
Причины использования GIL:
GIL используется в CPython'е, наиболее распространённой реализации интерпретатора языка Python[5], и в Ruby MRI, эталонной реализации интерпретатора языка Ruby, где он зовётся Global VM Lock.
Реализации интерпретаторов на JVM (Jython, JRuby) и на .NET (IronPython, IronRuby) не используют GIL[6][7].
В рамках проекта PyPy ведётся работа по реализации транзакционной памяти (англ. Software Transactional Memory, SТМ). На данный момент[какой?] даже в многопоточных вычислениях интерпретатор с STM работает во много раз медленней, чем с GIL. Но за счёт JIT PyPy-STM[8] всё равно быстрее, чем CPython[9].
В сети не раз появлялись петиции и открытые письма с просьбой убрать GIL из Python'а[10]. Однако создатель и «великодушный пожизненный диктатор» проекта Гвидо ван Россум заявлял, что GIL не так уж и плох, и он будет в CPython'е до тех пор, пока кто-то другой не представит реализацию Python'а без GIL, с которой бы однопоточные скрипты работали так же быстро[11][12].
В 2023 году Управляющим советом было принято предложение PEP 703, которое описывает отказ от GIL в CPython[13]. Для реализации отказа потребуется глубокая переработка управления ссылками и памятью, сборки мусора и других аспектов интерпретатора[14]. Запланировано постепенное раскатывание изменений с возможностью частичной или полной отмены инициативы в случае проблем. Целевой релиз для реализации версии без GIL - 3.13, однако существуют предварительные варианты на основе Python 3.9.10[15] и 3.12[16].
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
