Python多线程模型

Question

我一直在研究 python 中的多线程一段时间，但是我对一些问题感到困惑-

1. 首先，python线程库创建的线程是用户级线程还是内核级线程？

书中说用户级线程必须映射到内核线程，操作系统只创建和维护内核级线程。

python线程库中将使用哪种线程模型？此外，谁在内核级线程和用户级线程之间做出选择？是操作系统还是程序员有发言权？

如果使用多对一模型（如图所示），我认为它不是真正的多线程，因为所有线程都映射到单个内核线程。

2. 有没有办法让操作系统在我的 python 程序中遵守某个线程模型？

3. 是否可以显示进程的所有正在运行的线程，并将它们的状态分别标记为内核级或用户级。还可以显示两个级别（用户和内核）之间的映射吗？

Answer 1

通常，您永远不会直接创建“内核级线程”——您在用户空间中所做的一切都在用户空间中执行，否则即使是随机浏览器 JavaScript 也会在内核级执行，从而保证在几秒钟内整个互联网都会变黑。

因此，在大多数语言中，线程接口（如果支持）与实际的“内核线程”相距甚远，并且根据实现，它将链接到较低级别的线程接口（pthreads例如）或只是模拟用户不知道的线程. 沿着这条链走下去，pthreads可能会也可能不会链接到实际的“内核”线程（这在 Linux 上是正确的，但在 Windows 上还有另一个层次的分离）但即便如此，代码还是在用户空间中执行——“支持” ' 内核线程用于控制代码单独运行的调度。

当谈到 CPython 时，它的threading接口链接到pthreads这样，从技术上讲，有一个从 Python 线程一直到内核线程的链。然而，Python 也有可怕的 GIL，几乎可以保证，除了一些与 I/O 相关的罕见异常外，不会有两个线程同时执行，这几乎使它的线程在协作多任务模式下运行。但是，由于在大多数系统上，进程也由内核线程支持，因此您仍然可以通过使用multiprocessing接口充分利用它们。

此外，在您的系统上有多个内核/CPU 之前，甚至内核线程都以协作多任务模式执行，因此，从技术上讲，内核线程不能保证您所描述的实际多线程。

至于如何列出线程及其依赖关系，可以使用top -H -p <pid>来显示进程的线程树。