月度归档： 2025 年 8 月

发布于

Python高级技术之：`Python`的`JIT`编译器：`Jython`和`IronPython`的`JVM/.NET`集成。

各位观众老爷们，早上好中午好晚上好！今天咱们聊点儿硬核的——Python的JIT编译器，以及它在Jython和IronPython这两个小伙伴身上，如何跟JVM和.NET勾搭上的故事。 开场白：Python，你这磨人的小妖精！ Python，这门语言，优雅是真优雅，易学也是真易学。但总有人抱怨它“慢”。为啥？因为它是个解释型语言。代码要一行一行地翻译给机器听，多费劲啊！这就好比你跟一个只会说斯瓦希里语的人对话，每次都要找个翻译，效率能高吗？ 所以，为了让Python跑得更快，人们想了很多办法。其中一种，就是搞个JIT（Just-In-Time）编译器。 啥是JIT？别慌，听我慢慢吹！ JIT，顾名思义，就是“即时编译”。它不像传统的编译器，一口气把所有代码编译成机器码。JIT是运行时，发现哪段代码经常被执行（热点代码），就把它编译成机器码，下次再执行这段代码，就直接跑编译后的版本，速度嗖嗖地往上窜。 这就像你发现那个斯瓦希里语的朋友老是问你“你好”，你就提前把“你好”翻译成中文，下次他再问，直接回答，省事儿多了！ Python的JIT之路：道阻且长，行则将至？ Python官方CPyt …

继续阅读“Python高级技术之：`Python`的`JIT`编译器：`Jython`和`IronPython`的`JVM/.NET`集成。”

发布于

Python高级技术之：`GIL`对多核`CPU`的利用率：从源码层面看`GIL`的释放时机。

各位观众，大家好！今天咱们聊聊Python里那个让人又爱又恨的家伙——GIL，也就是全局解释器锁 (Global Interpreter Lock)。 别看它名字挺唬人，其实简单说，就是个“锁”，锁住了Python解释器，让同一时刻只能有一个线程执行Python字节码。 很多人一听GIL就皱眉头，觉得它限制了Python在多核CPU上的发挥。那今天咱们就来扒一扒GIL的底裤，从源码层面看看它到底是怎么运作的，以及它什么时候会“放权”，让其他线程也喘口气。 一、GIL是个什么玩意儿？ 首先，得明确一点：GIL不是Python语言本身的特性，而是CPython解释器（也是最常用的Python解释器）的实现细节。 其他的Python解释器，比如Jython、IronPython，就没有GIL这个东西。 GIL的存在，主要是为了简化CPython解释器的内存管理，特别是线程安全相关的部分。没有GIL，就得用更复杂的锁机制来保护共享资源，这会带来额外的性能开销，甚至死锁的风险。 你可以把GIL想象成一个厕所的门锁。 就算你家有十个厕所，每次也只能有一个人进去拉屎。 别人必须等着，直到里面的人出来 …

继续阅读“Python高级技术之：`GIL`对多核`CPU`的利用率：从源码层面看`GIL`的释放时机。”

发布于

Python高级技术之：`Python`的`multiprocessing`模块：进程间通信的实现方式：`Pipe`和`Queue`。

各位观众老爷们，大家好！今天咱们来聊聊Python多进程里头，进程间通信那点儿事儿。别害怕，听起来高大上，其实就是让不同进程之间能互相“唠嗑”，传递点儿信息。这年头，单打独斗不行，得团队合作，进程也一样！咱们主要讲Pipe（管道）和Queue（队列）这俩哥们儿。 开场白：为什么需要进程间通信？ 想想，为啥我们需要让进程之间能说话？一个进程算不完的事情，拆给多个进程一起算，算完了总得汇总一下吧？就像古代打仗，侦察兵侦察完敌情，总得跟将军汇报吧？没汇报，将军瞎指挥，那不完犊子了么！ 多进程可以充分利用多核CPU的优势，提高程序的运行效率。但是，每个进程都有自己独立的内存空间，数据不能直接共享。所以，进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）就成了必不可少的环节。 第一幕：Pipe（管道）—— 简单的单向交流 Pipe，顾名思义，就是一根管子。这管子是单向的，一头进，另一头出。形象一点儿说，就像你家厨房的下水道，脏水从水槽流进去，哗啦啦地从另一头流走了。 1. Pipe的基本用法 multiprocessing.Pipe()会返回一对连接对象，分别代表管道的 …

继续阅读“Python高级技术之：`Python`的`multiprocessing`模块：进程间通信的实现方式：`Pipe`和`Queue`。”

发布于

Python高级技术之：`Python`的`queue`模块：在多线程和多进程间进行安全通信。

咳咳，各位观众老爷，老衲掐指一算，今日宜讲“Python的queue模块：在多线程和多进程间进行安全通信”。 准备好瓜子花生小板凳，咱们这就开唠！ 开场白：线程和进程那点事儿 话说江湖上，并行计算这玩意儿，那是相当的吃香。你想啊，同样的时间，别人吭哧吭哧跑一个程序，你这边八个核一起上，那效率，简直就是火箭发射！ 要实现并行计算，咱们得先搞清楚两个概念：线程和进程。 进程 (Process): 进程就像一个独立的王国，有自己的领土（内存空间），自己的军队（系统资源）。进程之间要想交流，那得通过复杂的边境贸易（进程间通信，IPC）。 线程 (Thread): 线程就像王国里的不同部门，共享同一片领土（进程的内存空间），协同工作。线程之间的交流方便多了，直接内部开会就行。 但是！问题来了。线程虽然交流方便，但是也容易出事儿。你想啊，如果两个部门同时修改一个文件，那肯定乱套。这就是著名的“线程安全问题”。 进程呢？虽然安全，但是交流成本高啊！这就好比两个国家谈生意，那得签字画押，层层审批，效率不高。 所以，我们需要一种既安全又高效的通信方式。 铛铛铛铛！ queue模块闪亮登场！ queue模 …

继续阅读“Python高级技术之：`Python`的`queue`模块：在多线程和多进程间进行安全通信。”

发布于

Python高级技术之：`Python`的`lock`、`Rlock`、`Condition`和`Semaphore`：多线程同步的原语。

各位观众老爷，大家好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊聊Python多线程里的“四大金刚”—— Lock、RLock、Condition 和 Semaphore，保证让你们听得懂，用得上，还能笑出声！ 第一部分：线程同步，为啥要这么麻烦？ 话说，多线程编程就像一群熊孩子在厨房里做饭。每个人都想用锅，都想切菜，一不小心就可能把厨房搞得一团糟，甚至引发“火灾”（数据损坏）。 线程同步，就是给这群熊孩子立规矩，保证他们能有序地使用资源，避免混乱。如果没有这些规矩，你可能会遇到： 数据竞争 (Race Condition): 多个线程同时修改同一个数据，结果谁也说不准，就像抢红包，你明明手速快，结果永远抢不到，气不气？ 死锁 (Deadlock): 几个线程互相等待对方释放资源，谁也不肯让步，结果大家都卡死了，就像俩人同时进一个门，谁也不让谁，最后谁也进不去。 所以，线程同步非常重要！ 第二部分：主角登场！Lock、RLock、Condition、Semaphore 接下来，咱们逐一介绍这“四大金刚”。 1. Lock (互斥锁): Lock 是最简单粗暴的家伙，就像一个“厕所门上的锁”。 谁先 …

继续阅读“Python高级技术之：`Python`的`lock`、`Rlock`、`Condition`和`Semaphore`：多线程同步的原语。”

发布于

Python高级技术之：`Python`的`daemon`进程：如何设计和管理后台服务。

各位老铁，早上好！今天咱们来聊聊Python里的“隐身侠”—— daemon 进程，也就是传说中的后台服务。这玩意儿，听起来高大上，其实没那么神秘。 咱们的目标是：让你不仅知道啥是 daemon 进程，还能自己动手撸一个出来，并且把它管得服服帖帖的。 一、啥是 Daemon 进程？为啥要用它？ 想象一下，你开了一家餐厅，总不能老板亲自端盘子、洗碗吧？ 得找些默默无闻的“后台服务员”——它们在厨房里忙活，处理各种任务，但顾客（用户）根本看不到他们。 Daemon 进程，就是 Linux/Unix 系统里的这种“后台服务员”。它有以下特点： 独立自主： 脱离终端控制，不会因为你关掉终端就挂掉。 默默奉献： 在后台运行，不和用户直接交互（除非你专门设计了交互接口）。 持续工作： 一般来说，除非遇到错误或者被手动停止，否则会一直运行下去。 为啥要用 daemon 进程？ 长时间运行的任务： 比如监控服务器状态、定时备份数据、处理网络请求等等，这些任务需要一直运行，不能依赖用户的登录状态。 提高系统资源利用率： 可以让程序在后台运行，释放终端资源，让用户可以继续做其他事情。 构建稳定可靠的服务： …

继续阅读“Python高级技术之：`Python`的`daemon`进程：如何设计和管理后台服务。”

发布于

Python高级技术之：探讨`Python`的`concurrency`模型：从`multiprocess`到`asyncio`的演进。

各位老铁，大家好！今天咱们聊聊Python并发编程那些事儿，从multiprocess一路走到asyncio，看看Python是怎么一步步解决并发难题的。 开场白：别再让你的CPU闲着了！ 话说，各位写Python代码的，有没有觉得你的CPU有时候闲得发慌？明明服务器配置挺高，跑个程序慢得跟蜗牛爬似的。这很可能就是因为你没用好并发编程。单线程的Python就像一个厨师一次只能炒一道菜，即使他有十个炉子也只能眼巴巴地看着九个炉子空着。并发编程呢，就是让你的厨师学会同时炒多道菜，或者干脆多雇几个厨师（多进程），这样才能充分利用资源，让你的程序跑得飞起。 第一章：多进程（Multiprocessing）：人多力量大！ 最简单的并发方式，莫过于多进程了。每个进程都有自己独立的内存空间，就像开了好几家餐馆，互不干扰，各自负责。 原理： 利用操作系统的多进程机制，创建多个独立的Python解释器实例。 优点： 充分利用多核CPU，并行执行计算密集型任务。 进程间相互隔离，一个进程崩溃不会影响其他进程。 缺点： 进程创建和销毁开销大，占用更多内存。 进程间通信复杂，需要使用Queue、Pipe等机制 …

继续阅读“Python高级技术之：探讨`Python`的`concurrency`模型：从`multiprocess`到`asyncio`的演进。”

发布于

Python高级技术之：`GIL`对`NumPy`等科学计算库的影响：如何利用`C`扩展绕过`GIL`。

各位听众，晚上好！我是今晚的讲师，很高兴能和大家一起探讨Python中一个既让人爱又让人恨的话题：GIL（Global Interpreter Lock）以及它对NumPy等科学计算库的影响，以及如何通过C扩展来绕过这个“全局锁”。 先别急着喊"坑爹"，GIL的确是Python并发编程中的一个痛点，但理解它、掌握它，我们就能更好地利用Python的强大功能。 一、GIL是个啥玩意儿？为啥会有它？ 想象一下，你家只有一个卫生间（单核CPU），一家人（多个线程）都想用，为了避免大家同时进去导致“资源争用”（数据混乱），你家制定了一个规则：谁拿到卫生间的钥匙（GIL），谁才能进去使用。用完之后，必须把钥匙交出来，让其他人有机会进去。 这就是GIL的大致工作原理。GIL是一个全局解释器锁，它保证在任何时刻，只有一个线程能够执行Python字节码。这意味着，即使你的机器有多个CPU核心，你的Python程序也只能利用一个核心来执行Python代码。 为什么Python要引入GIL呢？这要追溯到Python的早期设计。GIL最初是为了简化C扩展的编写，并解决Python内存管理 …

继续阅读“Python高级技术之：`GIL`对`NumPy`等科学计算库的影响：如何利用`C`扩展绕过`GIL`。”

发布于

Python高级技术之：`Python`的`subprocess`模块：如何安全地执行外部命令。

各位好，今天咱们来聊聊Python里的“特工”模块：subprocess。 想象一下，你的Python程序想要指挥电脑干点儿别的事情，比如运行个系统命令、调用个外部程序啥的。 这时候，subprocess就派上大用场了。 但要注意，用不好这个“特工”可是会出事的！所以咱们得好好学学怎么安全地使用它。 一、subprocess是个啥？ 简单来说，subprocess模块允许你创建新的进程，连接到它们的输入/输出/错误管道，并获取它们的返回码。 它可以用来执行各种外部命令，比如： 运行shell命令 (比如 ls, dir, grep 等) 执行其他Python脚本 启动其他应用程序 (比如文本编辑器、浏览器等) 二、subprocess模块的核心函数 subprocess模块里有很多函数，但最核心的几个是： subprocess.run()：这是Python 3.5之后推荐使用的方法，它会运行命令，等待命令完成，然后返回一个CompletedProcess对象，包含了命令的执行结果。 subprocess.Popen()：这是更底层的接口，它允许你更细粒度地控制子进程的创建和交互。 它会 …

继续阅读“Python高级技术之：`Python`的`subprocess`模块：如何安全地执行外部命令。”

发布于

Python高级技术之：`Python`内存泄漏的定位与排查：`tracemalloc`和`memory_profiler`的使用。

各位老铁，晚上好！今天咱们聊聊Python内存泄漏这件让人头疼的事儿，以及怎么用tracemalloc和memory_profiler这两个神器把它揪出来。 开场白：内存泄漏，你这个磨人的小妖精！ 话说，写Python代码，那叫一个行云流水，一气呵成。但是，爽完之后，可能就得面对一个令人沮丧的问题：内存泄漏！就像你辛辛苦苦攒了点钱，结果发现有个小偷在你背后偷偷摸摸地拿，时间长了，家底都被掏空了。 内存泄漏是指程序在分配内存后，无法释放不再使用的内存，导致可用内存逐渐减少，最终可能导致程序崩溃或者运行缓慢。在Python中，由于有垃圾回收机制（Garbage Collection, GC），很多人觉得内存管理是自动的，不会有内存泄漏。但是，Too young, too simple! Python的GC也不是万能的，有些情况下它也搞不定。 Python内存泄漏的常见原因 循环引用： 这是最常见的罪魁祸首。如果两个或多个对象相互引用，形成一个环，而没有其他对象引用这个环，GC就无法回收它们。 全局变量： 全局变量的生命周期很长，如果一直持有大量数据，就可能导致内存泄漏。 C扩展中的内存管理 …

继续阅读“Python高级技术之：`Python`内存泄漏的定位与排查：`tracemalloc`和`memory_profiler`的使用。”