线程，线程安全与python的GIL锁

　　今天看到一篇文章，讲述的是几个提高python性能的项目:传送门

　　在看的过程当中，接触到一个名词，一个从学python开始就一直看到，可是历来都是只知其一;不知其二的名词，内心不开心，必须把它搞明白，对了，这个词就是 GIL。网上搜索了一些资料，粗浅的理解了什么是GIL，本身感受学习的过程比较好，感受略有收获，老规矩，为了巩固知识，本身整片文章出来写一写，其实好多文章已经写的很完善了，因此这篇随笔，只作知识巩固，若有雷同，请各位原创做者原谅，小菜鸟一枚，若是哪里写的有问题，还请各位前辈不吝指正。

　　一句话：解决多线程之间数据完整性和状态同步的最简单方法天然就是加锁。

　　首先，GIL的全名，Global Interpreter Lock，鉴于英文水平，不作名词翻译，以避免误导。大致解释一下，这个锁就是用来为了解决Cpython多线程中线程不安全问题引入的一个全局排它锁，它的做用就是在多线程状况下，保护共享资源，为了避免让多个线程同时操做共享资源，致使不可预期的结果而加上的锁，在一个线程操做共享资源时，其余线程请求该资源，只能等待GIL解锁。这个设置在Cpython刚引入多线程概念的时候就有了，而后后续的各类包和组件开发都不可避免的受到了GIL的影响，因此有人会说，python在多线程处理的时候很慢。python GIL实现方式相似于以下伪代码：

if __name__ == '__main__':
    GIL锁开始运做
    主线程作操做
    主线程完成操做
    GIL锁释放资源

因此多线程共同操做共享资源的时候，有一个线程竞得了资源，它就被GIL锁保护起来，其余线程只能是在那里等着，可是这个时候，线程的休眠唤醒，所有会消耗CPU资源，因此嘞，就会慢。

　　看到这个时候，我又发现了一个名词：线程安全。这个名词，也是那种特别熟悉，但就是没法清晰的说出它是啥的概念。查了资料，在这记一下：

　　线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其余线程不能进行访问直到该线程读取完，其余线程才可以使用。不会出现数据不一致或者数据污染。 线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程前后更改数据形成所获得的数据是脏数据。

　　我本身想了一下，大约就是这样，好比整个列表，俩个线程同时在列表中append操做，若是没有锁的保护，在机缘巧合之下，俩个线程同时前后申请了空间且没来得及插入数据，而后这时列表中只会有一个空间，那么在插入过程当中只能有一个数据写入，会形成不可知后果，有可能报错终止，有可能有一个线程操做没成功，那么这个就是线程不安全了，大白话说，只要线程之间没有共享资源，那么就是线程安全的，有共享资源，为了保证线程安全，须要引进锁的机制。

　　然后的文章中，有前辈作过实验：

 

顺序执行的单线程(single_thread.py)

#! /usr/bin/python

from threading import Thread
import time

def my_counter():
    i = 0
    for _ in range(100000000):
        i = i + 1
    return True

def main():
    thread_array = {}
    start_time = time.time()
    for tid in range(2):
        t = Thread(target=my_counter)
        t.start()
        t.join()
    end_time = time.time()
    print("Total time: {}".format(end_time - start_time))

if __name__ == '__main__':
    main()

同时执行的两个并发线程(multi_thread.py)

#! /usr/bin/python

from threading import Thread
import time

def my_counter():
    i = 0
    for _ in range(100000000):
        i = i + 1
    return True

def main():
    thread_array = {}
    start_time = time.time()
    for tid in range(2):
        t = Thread(target=my_counter)
        t.start()
        thread_array[tid] = t
    for i in range(2):
        thread_array[i].join()
    end_time = time.time()
    print("Total time: {}".format(end_time - start_time))

if __name__ == '__main__':
    main()

 

最终结果以下：

以上测试代码和图片引用自：

 http://cenalulu.github.io/python/gil-in-python/

过程证实了由于GIL的存在，致使python在使用多线程的时候反而不如顺序执行快。

　　此处我又温习了一下python线程：

　　线程的顺序执行仍是多线程并发，取决于join函数的位置。join函数的做用是等待当前线程结束，因此每个线程建立以后，调用start函数，这是在后面跟上该线程的join函数，那么就是顺序执行，若是多个线程先完成建立和start，最后加上join函数，那么就变成了多线程并发。

 

　　这就是今天的学习内容，其实全部知识网上都能找到，更想分享的是一种学习的方法，一种自己很不推荐的学习方法，那就是相似于探索性测试的学习，啥不懂就去看啥，有些时候，咱们学习东西确实不能非要究其内在，软件行业的学习自己在非本行人事看来就特别神奇且枯燥，因此最初的学习，咱们须要整个图形界面，让咱们学到的东西有了成就感，若是上来先去研究机器码，那么没几我的愿意学下去，可是无论怎样，既然走上了软件行业的道路，这种探索性，打破砂锅问到底的学习，在个人感受里应该是必经之路，也就是所谓的底层研究。以安卓开发举例，若是作安卓开发的，虽然能写出很漂亮的界面，解决全部的bug，若是不了解安卓系统linux层的知识，在个人眼里，从未把这种研发看作大牛。固然我并不以为不了解linux底层的安卓研发能够解决任何bug

　　当下的软件行业进入了一个神奇的阶段，我已经听过无数遍的理论，培训机构出来就能赚钱，大学读着没用，在这里不讨论教育体制问题，从我的情感上，我以为大学教育虽然没有教给学生直接找工做的技能，可是给了全部学生一个可以了解基础知识的园地，换而言之，做为行业的一员，总应该有将行业发展起来的觉悟，行业内总体风气，缺少静下心来的沉淀。在大谈敏捷，行为驱动，机器学习的同时，本身须要静下心来回头看看，基础已然不牢，再走下去是否有些危险。是否是学习软件技术，就是为了获取互联网行业那虚高的工资，是否已经局限于第三方框架，一旦框架出现问题，只能打给客服而一筹莫展，是否有过没有作任未尝试就将bug归咎于安卓系统，阿里中间件等等，是否是旧技术还没用明白，为了新技术就能够再也不去研究。

　　仍是小菜鸟，在此大谈行业发展不免有些放肆，若有不对的地方，还请各位前辈不吝指正