为什么这些线程无法并行工作？

Question

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()

Answer 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。参见 GlobalInterpreterLock。

现在的情况是，工作被分配到您的各个线程中，然后这些线程在 GIL 上一次执行一个。引用 realpython.com 的 An Intro to Threading in Python.

A thread is a separate flow of execution. This means that your program will have two things happening at once. But for most Python 3 implementations the different threads do not actually execute at the same time: they merely appear to.

要实现真正的并行性，您必须使用 multiprocessing 库，它将：

effectively side-stepping the Global Interpreter Lock by using subprocesses instead of threads. Due to this, the multiprocessing module allows the programmer to fully leverage multiple processors on a given machine.

Answer 2

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

但是，当运行使用 jython（Java 实现 Python）这个脚本时，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')
...

为什么这些线程无法并行工作？

Why do these threads fail to work in parallel?

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