Python多进程能否突破GIL限制实现多CPU并行?每个进程是否拥有独立的GIL?
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Python多进程能否突破GIL限制实现多CPU并行?每个进程是否拥有独立的GIL?
多进程没有 GIL 限制
核心答案:
是的,Python多进程可以突破GIL限制实现多CPU并行,并且每个进程都拥有自己独立的GIL。
详细解释:
GIL(全局解释器锁)是CPython解释器中的一个机制,它确保同一时刻只有一个线程执行Python字节码。这导致多线程程序在CPU密集型任务上无法有效利用多核CPU。
多进程通过创建多个独立的Python解释器进程来绕过这个限制。因为每个进程都是独立的操作系统进程,它们拥有:
- 自己独立的内存空间
- 自己独立的Python解释器实例
- 因此,每个进程都有自己的GIL
这样,多个进程就可以真正并行地在多个CPU核心上同时执行Python代码,实现真正的并行计算。
代码示例(CPU密集型任务对比):
import multiprocessing
import threading
import time
def cpu_bound_task(n):
"""模拟CPU密集型计算"""
count = 0
for i in range(n):
count += i * i
return count
def test_threads():
"""多线程版本 - 受GIL限制"""
threads = []
start = time.time()
for _ in range(4):
t = threading.Thread(target=cpu_bound_task, args=(10000000,))
threads.append(t)
t.start()
for t in threads:
t.join()
print(f"多线程耗时: {time.time() - start:.2f}秒")
def test_processes():
"""多进程版本 - 突破GIL限制"""
processes = []
start = time.time()
for _ in range(4):
p = multiprocessing.Process(target=cpu_bound_task, args=(10000000,))
processes.append(p)
p.start()
for p in processes:
p.join()
print(f"多进程耗时: {time.time() - start:.2f}秒")
if __name__ == "__main__":
print("=== CPU密集型任务测试 ===")
test_threads() # 通常耗时较长,因为GIL导致线程无法并行
test_processes() # 通常耗时较短,多个进程真正并行执行
运行结果分析:
- 多线程版本:由于GIL的存在,多个线程实际上是在单个CPU核心上交替执行
- 多进程版本:每个进程在独立的CPU核心上并行执行,速度明显更快
适用场景建议:
- 用多进程:CPU密集型计算、需要真正并行执行的任务
- 用多线程:I/O密集型任务、需要共享内存的轻量级并发
一句话总结:多进程是绕过GIL实现真正并行的标准方案。
一个进程一个 GIL
可以实现
一个进程一个解释器一个 GIL,多进程就有多个解释器多个 GIL
当然是一个进程一个 GIL 了,不然开多进程提升效率是为什么?
据我了解到的 Python 社区解决此类问题的套路
重 IO
1. 多线程还是可以用用的
2. 协程 /asyncio/gevent 等等
3. 多进程,每个核放一个 Python 进程
4. PyPy
重 CPU
1. 多进程
2. 关键模块用 C 重写, 规避 GIL 的限制
3. PyPy
可以吃满 CPU,用 htop 看非常爽
不涉及 shell 的话可以用 py 带的 multiProcess 里面的 pool 实现进程池
pool 默认是开 机器 cpu 个数的进程
谢谢各位的回复!:)
它相当于把 GIL 也复制了一份(因为是不同的 VA )。
任何锁如果复制一份都会失效的。。。

