为什么这些线程不能并行工作？答案

【问题标题】：Why do these threads fail to work in parallel?为什么这些线程不能并行工作？
【发布时间】：2020-11-17 21:58:54
【问题描述】：

为什么这段代码不能并行工作？

当奇数线程开始计算它的大数时，其他线程出于某种原因只是等待它完成，尽管它们应该做自己的事情。我错过了什么？

import threading, math, time

class MyThread(threading.Thread): 

    def __init__(self, num):
        super(MyThread, self).__init__()
        self.num = num
        
    def run(self):
        while True:
            with mutex:
                print(self.num, 'started')
            math.factorial(self.num % 2 * 100000000)
            with mutex:
                print(self.num, 'finished')
            time.sleep(2)

mutex = threading.Lock()
threads = [MyThread(i) for i in range(5)]
for th in threads:
    th.start()

【问题讨论】：

你知道GlobalInterpreterLock吗？可能是您需要使用多处理而不是线程，这可以真正并行执行。
不幸的是，我只能使用多线程
那是关键信息，你为什么没有在你的帖子中提到它？你肯定需要包括这个（以及任何理由），因为你会浪费每个人的时间，他们会尝试建议多处理。

标签： python multithreading python-multithreading

【解决方案1】：

Python 线程实际上并没有引入真正的并行性。由于 GIL（全局解释器锁），每个处理器内核只能有一个解释器线程。见GlobalInterpreterLock。

正在发生的事情是工作被分配给您的各个线程，然后它们在 GIL 上一次执行一个。引用realpython.com的An Intro to Threading in Python。

线程是一个独立的执行流程。这意味着您的程序将同时发生两件事。但是对于大多数 Python 3 实现来说，不同的线程实际上并不会同时执行：它们只是看起来。

要实现真正的并行性，您必须使用 multiprocessing 库，它将：

通过使用子进程而不是线程来有效地避开全局解释器锁。因此，多处理模块允许程序员充分利用给定机器上的多个处理器。

【讨论】：

不幸的是，由于某些未指定的原因，OP“只能使用多线程”。

【解决方案2】：

此行为与 cPyhton 特定的实现细节有关（使用其他答案中解释的全局解释器锁）

但是，当使用 jython（Python 的 Java 实现）运行此脚本时，您会得到预期的结果。

$ jython main.py
(0, 'started')
(2, 'started')
(3, 'started')
(1, 'started')
(4, 'started')
(0, 'finished')
(2, 'finished')
(4, 'finished')
...

【讨论】：