Python 3 asyncio和GIL(如何使用所有cpu核心-除了ProcessPoolExecutor以外的任何其他选项)?

时间:2019-08-05 10:09:03

标签: python python-3.x python-multiprocessing python-asyncio

如何使用所有cpu内核-ProcessPoolExecutor以外的其他选项来使asyncio?

我认为asyncio不能打破GIL限制(也许我错了),因此程序的执行速度将比踩踏版本快,但将在一个内核上执行。

我研究了一些示例,发现其中一种方法是多处理和ProcessPoolExecutor。

https://docs.python.org/3/library/asyncio-eventloop.html#asyncio.loop.run_in_executor

# 3. Run in a custom process pool:
with concurrent.futures.ProcessPoolExecutor() as pool:
    result = await loop.run_in_executor(
        pool, cpu_bound)
    print('custom process pool', result)

这很好,但是在进程之间需要“棘手”,因此需要一些开销和一些优化的传递参数以减少“棘手”序列化。

使用上面的简单模式,我编写了这样的测试代码(如果您不喜欢它,则可以跳过此代码阅读,因为它与以前相同)。顺便说一句,这是我解析文件问题的最快解决方案。这部分代码不是整个程序。

def _match_general_and_specific_file_chunk(file_name):
    with codecs.open(file_name, encoding='utf8') as f:
        while True:
            lines = f.readlines(sizehint=10000)
            if not lines:
                break
            for line in lines:
                general_match = RE_RULES.match(line)
                if general_match:
                    specific_match = RULES[general_match.lastindex].match(line)
                    groups = list(specific_match.groups())
                    continue


async def _async_process_executor_match_general_and_specific_read_lines_with_limit_file_chunk():
    loop = asyncio.get_event_loop()
    with ProcessPoolExecutor() as pool:
        futures = []
        for file_name in get_file_names():
            future = loop.run_in_executor(pool, _match_general_and_specific_file_chunk, file_name)
            futures.append(future)
        await asyncio.gather(*futures)


def async_process_executor_match_general_and_specific_read_lines_with_limit_file_chunk():
    asyncio.run(_async_process_executor_match_general_and_specific_read_lines_with_limit_file_chunk())

1 个答案:

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如何使用所有cpu内核-ProcessPoolExecutor以外的其他选项来使asyncio?

Asyncio是这项工作的错误工具,因为它专门用于管理IO绑定程序的状态(您可以将其视为Twisted的后继者)。

要并行执行受CPU约束的代码,您将需要线程或进程提供的OS级并发性。在Python中,最方便的方法是concurrent.futures模块,其中ThreadPoolExecutorProcessPoolExecutor之类的类首先来自。您只需要submit()的工作交给执行者,wait就可以完成最终的期货。

如果要避免酸洗的开销,有两种方法:

  • 使用进程,并在控制进程和工作进程之间使用共享内存,映射的内存或管理器对象share state

  • 使用线程,但是在执行CPU密集型工作时调用内部释放GIL的代码。一些软件包已经这样做了,例如the hashlib std modulemany parts of numpy,但是如果您没有那些软件包无法满足的需求,那将无济于事。在这种情况下,您可能需要编写一个新的C扩展名,有关如何临时释放GIL以及何时可以安全释放GIL的详细信息,请参考the documentation