Ruby 互斥体与 GIL

Question

如果一个线程正在等待阻塞 I/O，Ruby 互斥体是否允许两个线程同时执行？

这是我对 GIL 如何用于 MRI 的理解。我很好奇互斥锁和 GIL 之间有什么区别吗？

Answer 1

是的，这有效。正因为如此，在 MRI 中使用线程实际上对于许多工作负载都是有用的，即使只有一个线程可以并发执行“代码”。

一个常见的示例是 Web 应用程序，例如 Rails 应用程序。在这里，您可以使用例如运行多个线程Puma 在单个进程中，每个进程处理一个请求。由于您经常在这里等待数据库，因此也可以执行不同的线程。这是有效的，因为数据库适配器(例如 mysql2 或 pg)通过调用数据库来释放 GIL，并在回复到达后重新获取它并传递给来电者。

但是，使用互斥体，您可以确保某个代码块一次仅由一个线程执行。一个常见的例子是加法器:

class Adder
  attr_reader :number

  def initialize
    @number = 0
  end

  def add(number)
    new_number = @number
    new_number = new_number + number
    @number = new_number

    # The above code is extremely verbose to show what's happening here.
    # It is equivalent to
    # @number += number
  end
end

这里，Adder#add方法不是线程保存的。如果多个线程尝试同时添加数字，则一些更新将会丢失，因为该操作不是原子操作(而是由读取、操作和写入组成)。通过 add 周围的互斥体，您可以确保操作在一个线程中完成，并且共享数据结构得到一致更新。

作为一般建议，如果您正在读取或更新跨线程边界共享的任何数据，则应始终使用互斥体。为了确保正确性，您还应该严格控制哪些数据结构跨线程边界传递，并尽可能避免。

如果您仍然需要这个，concurrent-ruby gem 提供了一些线程安全的数据结构，可以帮助跨线程边界共享数据。