如何創(chuàng)建Python多線程環(huán)境
在Python里,進(jìn)程和線程都是操作系統(tǒng)的概念,在這種線程模型中,一個(gè)進(jìn)程中只能有一個(gè)線程,剩下的進(jìn)程必須等待當(dāng)前的線程執(zhí)行完,下文進(jìn)行詳細(xì)說明介紹解析。
在Python的thread module所提供的接口中,一定不能少的肯定是創(chuàng)建線程的接口,倘若沒有這個(gè)接口,生活還有什么意義呢J?在上面的thread1.py中,我們正是通過其提供的start_new_thread創(chuàng)建了一個(gè)嶄新的線程。好,我們就進(jìn)入這個(gè)start_new_ thread,看看Python是如何進(jìn)行創(chuàng)世紀(jì)的工作的。
- [threadmodule.c]
- static PyObject* thread_PyThread_start_new_thread(PyObject *self, PyObject
- *fargs)
- {
- PyObject *func, *args, *keyw = NULL;
- struct bootstate *boot;
- long ident;
- PyArg_UnpackTuple(fargs, "start_new_thread", 2, 3, &func, &args,
- &keyw);
- //[1]:創(chuàng)建bootstate結(jié)構(gòu)
- boot = PyMem_NEW(struct bootstate, 1);
- boot->interp = PyThreadState_GET()->interp;
- boot->funcfunc = func;
- boot->argsargs = args;
- boot->keywkeyw = keyw;
- //[2]:初始化多線程環(huán)境
- PyEval_InitThreads(); /* Start the interpreter's thread-awareness */
- //[3]:創(chuàng)建線程
- ident = PyThread_start_new_thread(t_bootstrap, (void*) boot);
- return PyInt_FromLong(ident);
- }
代碼清單15-1的[1]、[2]和[3]分別有如下含義:
[1] 創(chuàng)建并初始化bootstate結(jié)構(gòu)boot,在boot中,將保存關(guān)于線程的一切信息,如:線程過程,線程過程的參數(shù)等。
[2] 初始化Python多線程環(huán)境。
[3] 以boot為參數(shù),創(chuàng)建操作系統(tǒng)的原生線程。
在代碼清單15-1的[1]中,我們注意到boot->interp中保存了Python的PyInter- preterState對(duì)象,這個(gè)對(duì)象中攜帶了Python的module pool這樣的全局信息,Python中所有的thread都會(huì)共享這些全局信息。關(guān)于代碼清單15-1的[2]處所示的多線程環(huán)境的初始化動(dòng)作,有一點(diǎn)需要特別說明,當(dāng)Python啟動(dòng)時(shí),是并不支持多線程的。
換句話說,Python中支持多線程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及GIL都是沒有創(chuàng)建的,Python之所以有這種行為是因?yàn)榇蠖鄶?shù)的Python程序都不需要多線程的支持。假如一個(gè)簡(jiǎn)單地統(tǒng)計(jì)詞頻的Python腳本中居然出現(xiàn)了多線程,面對(duì)這樣的代碼,我們一定都會(huì)抓狂的J。#t#
對(duì)多線程的支持并非是沒有代價(jià)的,最簡(jiǎn)單的一點(diǎn),如果激活多線程機(jī)制,而執(zhí)行的Python程序中并沒有多線程,那么在100條指令之后,Python虛擬機(jī)同樣會(huì)激活線程的調(diào)度。而如果不激活多線程,Python多線程環(huán)境虛擬機(jī)則不用做這些無用功。所以Python選擇了讓用戶激活多線程機(jī)制的策略。在Python虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)。
多線程機(jī)制并沒有被激活,它只支持單線程,一旦用戶調(diào)用thread.start_new_thread,明確指示Python虛擬機(jī)創(chuàng)建新的線程。Python就能意識(shí)到用戶需要多線程的支持,這個(gè)時(shí)候,Python多線程環(huán)境會(huì)自動(dòng)建立多線程機(jī)制需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、環(huán)境以及那個(gè)至關(guān)重要的GIL。