python：GIL介绍

1.python执行py文件的步骤：

1）从硬盘加载Python解释器到内存
2） 从硬盘加载py文件到内存
3） 解释器解析py文件内容，交给CPU执行
每当执行一个py文件，就会立即启动一个python解释器

2.GIL介绍：

• 什么是GIL？
  GIL 的全称为 Global Interpreter Lock ，即全局解释器锁，它是一把加到python解释器上的锁。py文件中的内容本质是字符串，由解释器解释后，翻译成当前系统可解释的指令，再交给系统执行。
  GIL，也可以看成是全局线程锁，在解释器解释执行任何python代码时，都需要获取这把锁，在遇到I/O操作时释放这把锁。如果是CPU频繁性任务，没有I/O操作，解释器会每隔100次操作释放该锁，让别的线程有机会执行（可以通过设置sys.setcheckinterval调整）。所以虽然 CPython 的线程库直接封装操作系统的原生线程，但 CPython 进程做为一个整体，同一时间只会有一个获得了 GIL 的线程在跑，其它的线程都处于等待状态等着 GIL 的释放。这导致多核操作，只有1个核在被占用，而且因为线程之间的切换的开销，多线程操作的效率略低于串行的效率。
  加锁的时机：在调用解释器时立即加锁
  解锁时机：
  1）当前线程遇到了IO时释放
  2）当前线程执行时间超过设定值时释放

• 为什么使用GIL？
  1）python内存管理机制（GC）
  Python中内存管理使用的是引用计数，每个数会被加上一个整型的计数器，表示这个数据被引用的次数，当这个整数变为0时则表示该数据已经没有人使用，成了垃圾数据。当内存占用达到某个阈值时，GC会将其他线程挂起，然后执行垃圾清理操作，垃圾清理也是一串代码，也就需要一条线程来执行。
  2）使用GIL原因
  GC与其他线程都在竞争解释器的执行权，为了避免GC与其他线程竞争解释器带来的问题，CPython直接给解释器加了互斥锁，保证同一时间只能有一个线程访问解释器，保证解释器的数据安全。

3. 对于CPU频繁型任务如何提高效率：

• 对于I/O频繁的任务可以使用多线程
• 对于CPU频繁的任务使用多进程

备忘录：

进程（Process） 是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
线程（thread） 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

参考

https://www.cnblogs.com/huhongpeng/p/10994393.html
https://www.cnblogs.com/pengyingh/articles/6586760.html