python - 为什么非常小的 checkinterval 不会减慢 python3 中 CPU 密集型多线程的速度？

Question

from threading import Thread

def countdown(start, end):
    while end > start:
        end -= 1

def multi_thread(n):
    t1 = Thread(target=countdown, args=(0, n // 2))
    t2 = Thread(target=countdown, args=(n // 2, n))
    t1.start()
    t2.start()
    t1.join()
    t2.join()

if __name__ == '__main__':
    import timeit
    import sys

    sys.setswitchinterval(1)
    print(timeit.timeit("""import gil;gil.multi_thread(10000000);""", number=1))
    # 1.07s
    sys.setswitchinterval(0.001)
    print(timeit.timeit("""import gil;gil.multi_thread(10000000);""", number=1))
    # 1.09s

阅读 NewGIL.pdf 后，我认为小的间隔会导致更多的线程 sleep /唤醒操作，那么总的执行时间应该更长。我错了吗？

测试环境:四核Ubuntu16.04 python3.5。

Answer 1

请注意，您的总任务只需要大约 1 秒。因此，如果开关间隔为 0.001 秒，则总共只有大约 1/0.001 = 一千次开关。每次切换(“以 C 速度”发生)的成本更自然地以微秒而不是毫秒来衡量，因此与总的 1 秒耗时相比，一千个切换仍然便宜。

要查看更多效果，请尝试将切换间隔设置为 1e-6。

在现实生活中，线程切换的真正成本通常是相关成本:线程获得足够的时间来填充硬件指令和数据缓存，然后被切换出去，新线程将遭受缓存的影响起初在各个级别上都有失误。您的示例没有任何这些成本(每个线程使用的代码和数据相对较小，并且两个线程的内容甚至可以同时放入 L1 缓存中)。