Python GIL

날짜

2023/07/19

태그

파이썬

Python GIL(Global Interpreter Lock)

정의 : Python 인터프리터가 한 번에 하나의 스레드만 실행하도록 제한하는 메커니즘이다. 이를 통해 Python의 메모리 관리를 단순화하고 동기화 문제를 최소화시킨다.

등장 이유: 파이썬(CPython)의 메모리 관리 방식인 참조 카운팅(reference counting)은 여러 스레드가 동시에 참조 카운트를 수정하려고 할 때, 레이스 컨디션(race condition)이 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위해 CPython은 GIL(Global Interpreter Lock)을 도입했다.

GIL의 문제점: 대부분의 파이썬 구현체는 CPython을 사용하며, 이 CPython에서는 GIL로 인해 여러 스레드의 동시 실행이 실질적으로는 불가능하다. 멀티코어 프로세서에서도 한 번에 하나의 스레드만 실행하도록 제한하여, 실제로 병렬 처리를 하지 못하게 만든다. 여러 스레드를 동시에 실행하더라도 실제로는 한 번에 하나의 스레드만 실행되며, 이는 CPU 바운드 작업에서 병목 현상을 일으킨다.

(Python 외의 여러 언어들은 GIL 제한 없이 병렬 처리를 통한 멀티스레딩을 지원한다.)

GIL 해결 방법: GIL 문제를 해결하는 한 가지 방법은 멀티프로세싱을 사용하는 것이다. 각 프로세스는 독립적인 GIL을 가지므로, 이를 통해 병렬 실행을 활성화할 수 있다. multiprocessing 모듈은 각각의 프로세스가 별도의 GIL을 가지기 때문에, 실제로 여러 작업을 동시에 실행할 수 있다. 하지만 프로세스 간의 통신과 메모리 공유는 스레드에 비해 비교적 복잡하고 비용이 더 많이 든다.