Python Parrotと学ぶ Pythonの並行実行 田城幸太

自己紹介  会津大学 学部三年  田城幸太  Zliの部長、通りすがりのPython Parrot  嫁：羽黒（艦これ）  妹：チノ（ごちうさ）  相棒：キィラン（ゼノンザード）  Twitter: @kouta_tashiro

今回の内容  Pythonで使える並列実行ライブラリを紹介  threading(スレッドベースの並列実行)  multiprocessing(プロセスベースの並列実行)

並列実行って？  その名の通り、複数のコードを同時実行すること。  逐次処理により、１つずつ処理が実行されるが、 それでは１度に１つの処理しか行えない。  コアも１つしか使えない！  使用場面  マルチコアCPUのリソースを有効に使う。（multiprocessing)  I/Oバウンドの間に別な処理を実行する。（threading)

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使い方  threading.Threadか、multiprocessing.Processクラスを使う。  コンストラクタ引数（すべてキーワード付き引数）  group:常にNoneにする。将来 ThreadGroup クラスが実装されたときの拡張用に予約され ている。  target: やらせたい処理をcallableオブジェクト（関数など）で渡す  args,kwargs:↑に渡したい引数を指定する。  args:キーワードなし引数のタプル  kwargs:キーワード付き引数の辞書型  daemon:デーモンスレッドであるかを指定する。  デーモンスレッド以外のスレッドがすべて終了すると、Pythonプログラム全体が終了する。  Noneにすると、現在のスレッドとおなじになる。

使い方２  メソッド  start()  スレッド・プロセスの活動を開始するメソッド。  join()  スレッド・プロセスが終わるまで待機するメソッド。  自分自身のスレッド・プロセスに対してこのメソッドを呼ぶとデッドロックを起こすため エラーになる。 （もしこれが許されれば永遠に待つことになる）  まだ開始していない場合も同様。

CPUバウンドの場合  逐次実行  4.848s  threading  5.039s  multiprocessing  1.521s

IOバウンドの場合  逐次実行  1.454s  threading  0.558s  multiprocessing  0.574s

スレッドとプロセス

GIL(グローバルインタプリタロック)  複数スレッドがあっても、1度に１つのスレッドしかバイトコードを実行でき ない仕組み。  オブジェクトモデルが同時アクセスに対して暗黙的に安全になる。  おおざっぱに言うなら、threadingモジュールだと１つのコアしか使えない  ただし、標準あるいは外部のいくつかの拡張モジュールは、圧縮やハッシュ計 算などの計算の重い処理をするときに GIL を解除するように設計されている。  Zlibや、hashlibなどがこれに該当。  また、I/O 処理をする場合 GIL は常に解除される。（別スレッドに処理を移せ る）

おわりに  Pythonに限らず、並列実行は難しい。  Pythonで並列実行とかってあまり使わないイメージ？  asyncioは比較的使うかも。  Pythonで並列実行やるときの皆様の参考になれば良いです。