Question

CPython 解释器本身就不是线程安全的，因此有全局解释器锁（GIL），一次只允许使用一个线程执行 Python 字节码。因此，一个 Python 进程通常不能同时使用多个 CPU 核心。5

5这是 CPython 解释器的局限，与 Python 语言本身无关。Jython 和 IronPython 没有这种限制。不过，目前最快的 Python 解释器 PyPy 也有 GIL。

编写 Python 代码时无法控制 GIL；不过，执行耗时的任务时，可以使用一个内置的函数或一个使用 C 语言编写的扩展释放 GIL。其实，有个使用 C 语言编写的 Python 库能管理 GIL，自行启动操作系统线程，利用全部可用的 CPU 核心。这样做会极大地增加库代码的复杂度，因此大多数库的作者都不这么做。

然而，标准库中所有执行阻塞型 I/O 操作的函数，在等待操作系统返回结果时都会释放 GIL。这意味着在 Python 语言这个层次上可以使用多线程，而 I/O 密集型 Python 程序能从中受益：一个 Python 线程等待网络响应时，阻塞型 I/O 函数会释放 GIL，再运行一个线程。

因此 David Beazley 才说：“Python 线程毫无作用。”6

6出自“Generators: The Final Frontier”，第 106 张幻灯片。

　Python 标准库中的所有阻塞型 I/O 函数都会释放 GIL，允许其他线程运行。time.sleep() 函数也会释放 GIL。因此，尽管有 GIL，Python 线程还是能在 I/O 密集型应用中发挥作用。

下面简单说明如何在 CPU 密集型作业中使用 concurrent.futures 模块轻松绕开 GIL。