Как работает защита от многопоточности (multithreading) в Python

В Python используется механизм GIL (Global Interpreter Lock), который предотвращает одновременное выполнение байт-кода несколькими потоками. Это означает, что в любой момент времени только один поток может исполнять Python-код, даже на многоядерных процессорах.

Особенности:

• GIL не мешает потокам работать с I/O-операциями (например, чтение файлов, сетевые запросы), так как они освобождают GIL.
• Для CPU-интенсивных задач лучше использовать multiprocessing или асинхронность (asyncio).
• GIL не влияет на C-расширения, которые могут освобождать его вручную.

Пример:

import threading

counter = 0

def increment():
    global counter
    for _ in range(100000):
        counter += 1  # Небезопасно из-за GIL (но проблема в атомарности операций)

threads = [threading.Thread(target=increment) for _ in range(10)]
for t in threads:
    t.start()
for t in threads:
    t.join()

print(counter)  # Может быть меньше 1_000_000 из-за race condition

Для потокобезопасности используйте Lock:

lock = threading.Lock()
with lock:
    counter += 1