Por que não há GIL na Máquina Virtual Java? Por que Python necessidade de um tão ruim?

Question

Eu estou esperando que alguém pode fornecer alguns insights sobre o que é fundamentalmente diferente sobre a Máquina Virtual Java que lhe permite implementar tópicos bem sem a necessidade de um Global Interpreter Lock (GIL), enquanto Python necessita de tal mal.

Answer 1

Python (a língua) não precisa de um GIL (que é por isso que pode perfeitamente ser implementado em JVM [Jython] e .NET [IronPython], e essas implementações multithread livremente). CPython (a implementação popular) sempre usou um GIL para facilidade de codificação e de integração das bibliotecas de código C-non-thread-safe (costumava haver uma tonelada de pessoas à sua volta (esp a codificação dos mecanismos de recolha de lixo.); -).

O andorinha Unladen projeto, entre outras metas ambiciosas, faz plano uma máquina virtual GIL-livre para Python - para citar o site, "Além , temos a intenção de remover o GIL e corrigir o estado de multithreading em Python. acreditamos que isso é possível através da implementação de um sistema de GC mais sofisticado, algo como da IBM Recycler (Bacon et al, 2001). "

Answer 2

A JVM (pelo menos hotspot) tem um conceito semelhante ao "GIL", é apenas muito mais fina em sua granularidade do bloqueio, a maior parte disso vem do GC no hotspot que estão mais avançados.

Em CPython é um grande bloqueio (provavelmente não é verdade, mas bom o suficiente por causa de argumentos), na JVM é mais se espalhou sobre com conceitos diferentes, dependendo de onde ele é usado.

Dê uma olhada, por exemplo, vm / runtime / safepoint.hpp no ??código hotspot, que é efetivamente uma barreira. Uma vez em um ponto seguro de toda a VM parou no que diz respeito ao código java, muito parecido com o python VM pára na GIL.

No mundo Java tais eventos parando VM são conhecidas como "stop-the-world", nesses pontos apenas o código nativo que é obrigado a determinados critérios é o corredor livre, o resto da VM foi interrompido.

Além disso, a falta de um bloqueio grosseiro em java faz JNI muito mais difícil de escrever, como a JVM faz menos garantias sobre seu ambiente para chamadas FFI, uma das coisas que CPython torna bastante fácil (embora não seja tão fácil quanto usar ctypes ).

Answer 3

Há um comentário abaixo neste blog http://www.grouplens.org/node/ 244 que sugere a razão por que era tão fácil de dispensa com um GIL para IronPython ou Jython, é que CPython usa a contagem de referência ao passo que os outros 2 VMs tem colectores de lixo.

Os mecanismos exatos de por que isso é assim que eu não entendo, mas ele soa como uma razão plausível.

Answer 4

Nesta ligação eles têm a seguinte explicação:

... "Peças do intérprete não são threadsafe, embora principalmente porque tornando-os todos threadsafe pelo uso de bloqueio maciço iria atrasar single-threaded extremamente ( fonte ). Isto parece estar relacionado com o coletor de lixo CPython utilizando contagem de referência (o JVM e CLR não, e, portanto, não precisa de bloqueio / liberar uma referência contar cada vez). Mas mesmo se alguém pensou em uma solução aceitável e implementou, bibliotecas de terceiros ainda teria os mesmos problemas. "

Answer 5

Python carece jit / AOT e o período de tempo que foi escrito em processadores multi-threaded não existia. Alternativamente, você pode recompilar tudo em Julia lang que carece GIL e ganhar algum aumento de velocidade em seu código Python. Também Jython tipo de porcaria que é mais lento do que CPython e Java. Se você quiser ficar com Python considerar o uso de plugins paralelas, você não vai ganhar um impulso de velocidade instantânea, mas você pode fazer programação paralela com o plugin certo.