帮助环境的5种方式
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摩尔定律未失效前软件系统可以单纯借助硬件的进步来获得性能的提升或者只需少量改进,就可以坐享性能飞跃。 然而从 2005 年开始,时钟速率的增长和晶体管数量的增长已不再同步。 由于处理器材料的物理性质限制,时钟速率已停止增长甚至下降,处理器制造商开始将更多执行单元核心封装到单个芯片中。 这一趋势给应用程序开发和编程语言设计带来越来越大的压力。 程序员和编程语言决策者不得不考虑如何快速适应多核硬件,来提高软件性能和编程语言的市场占有率,Python也不例外受到冲击。 4.2 多核化对CPython的冲击 在单核时代,崇尚优美、清晰、简单的吉多.范罗苏姆选择在解释器层面实现了一把全局互斥锁,来保护Python对象从而实现对单核CPU的使用率,这种做法在单核时代很奏效。 倘若在单核时未选择GIL,那么开发者就需要自己实现任务的管理,这样做对于CPU的利用率提高无法做到极致。
图为Python之父吉多.范罗苏姆: 2.Python的解释器 Python是一门解释器语言,代码通过解释器执行,Python存在多种解释器,分别基于不同语言开发,每个解释器有不同的特点。 Python程序的解释和执行过程简图:
CPython是主流版本的解释器,这个解释器是使用C语言编写的,也是使用最为广泛的解释器,可以方便地和C/C++的类库进行交互,因此也是最受关注的解释器。
一种由java语言编写的python解释器,是将python编译成Java字节码然后执行的一种解释器,可以方便地和Java的类库进行交互。
将Python代码解释为.Net平台上运行的字节码进行执行,类似Jython解释器,可以方便的和.Net平台上的类库进行交互。IPython 在交互效果上有所增强,但执行过程和功能方面和CPython是一样的。
一种使用JIT(just-in-time)技术的编译器,专注于执行速度,对Python代码进行动态编译,从而提高Python的执行速度。 PyPy在处理python代码的过程中,一小部分功能的处理和CPython的执行结果是有差异的,如果项目中要使用PyPy来进行执行效率的提升的话,一定要事先了解下PyPy和CPython的区别。 3.CPython的线程不安全 CPython的线程是操作系统的原生线程,在Linux的pthread完全由操作系统调度执行。 pthread本身不是线程安全的,需要使用者通过锁来实现多线程的安全运行,因此CPython解释器下的Python实现多线程也必然存在线程不安全的问题。 这就为GIL在多核时代的使用埋下了隐患。
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