Python Language
Параллельное вычисление
Поиск…
замечания
Из-за GIL (блокировка глобального интерпретатора) только один экземпляр интерпретатора python выполняется в одном процессе. В общем, использование многопоточности только улучшает привязку IO, а не связанные с ЦП. Модуль multiprocessing
рекомендуется, если вы хотите параллельно выполнять задачи, связанные с ЦП.
GIL применяется к CPython, самой популярной реализации Python, а также PyPy. Другие реализации, такие как Jython и IronPython, не имеют GIL .
Использование многопроцессорного модуля для параллелизации задач
import multiprocessing
def fib(n):
"""computing the Fibonacci in an inefficient way
was chosen to slow down the CPU."""
if n <= 2:
return 1
else:
return fib(n-1)+fib(n-2)
p = multiprocessing.Pool()
print(p.map(fib,[38,37,36,35,34,33]))
# Out: [39088169, 24157817, 14930352, 9227465, 5702887, 3524578]
Поскольку выполнение каждого вызова fib
происходит параллельно, время выполнения полного примера составляет 1,8 × быстрее, чем если бы последовательное выполнение на двоичном процессоре.
Python 2.2+
Использование скриптов Parent и Children для параллельного выполнения кода
child.py
import time
def main():
print "starting work"
time.sleep(1)
print "work work work work work"
time.sleep(1)
print "done working"
if __name__ == '__main__':
main()
parent.py
import os
def main():
for i in range(5):
os.system("python child.py &")
if __name__ == '__main__':
main()
Это полезно для параллельных независимых запросов HTTP-запроса / ответа или выбора / вставки базы данных. Аргументы командной строки могут быть предоставлены и скрипту child.py . Синхронизация между сценариями может быть достигнута всеми скриптами, регулярно проверяющими отдельный сервер (например, экземпляр Redis).
Использование C-расширения для параллелизации задач
Идея здесь состоит в том, чтобы переместить интенсивные вычислительные задания на C (используя специальные макросы), независимо от Python, и иметь C-код для выпуска GIL во время работы.
#include "Python.h"
...
PyObject *pyfunc(PyObject *self, PyObject *args) {
...
Py_BEGIN_ALLOW_THREADS
// Threaded C code
...
Py_END_ALLOW_THREADS
...
}
Использование модуля PyPar для параллелизации
PyPar - это библиотека, которая использует интерфейс передачи сообщений (MPI) для обеспечения параллелизма в Python. Простой пример в PyPar (см. Https://github.com/daleroberts/pypar) выглядит следующим образом:
import pypar as pp
ncpus = pp.size()
rank = pp.rank()
node = pp.get_processor_name()
print 'I am rank %d of %d on node %s' % (rank, ncpus, node)
if rank == 0:
msh = 'P0'
pp.send(msg, destination=1)
msg = pp.receive(source=rank-1)
print 'Processor 0 received message "%s" from rank %d' % (msg, rank-1)
else:
source = rank-1
destination = (rank+1) % ncpus
msg = pp.receive(source)
msg = msg + 'P' + str(rank)
pypar.send(msg, destination)
pp.finalize()