15.3 Python 线程的创建

在Python 的thread module 所提供的接口中，一定不能少的肯定是创建线程的接口，倘若没有这个接口，生活还有什么意义呢.？在上面的thread1.py 中，我们正是通过其提供的start_new_thread 创建了一个崭新的线程。好，我们就进入这个start_new_thread，看看Python 是如何进行创世纪的工作的（见代码清单15-1）。

代码清单15-1

 [threadmodule.c]
static PyObject* thread_PyThread_
start_new_thread(PyObject *self, PyObject
*fargs)
{
PyObject *func, *args, *keyw = NULL;
struct bootstate *boot;
long ident;
PyArg_UnpackTuple(fargs, "start_new_
thread", 2, 3, &func, &args,
&keyw);
//[1]：创建bootstate 结构
boot = PyMem_NEW(struct bootstate, 1);
boot->interp = PyThreadState_GET()->interp;
boot->func = func;
boot->args = args;
boot->keyw = keyw;
//[2]：初始化多线程环境
PyEval_InitThreads(); /* Start the 
interpreter's thread-awareness */
//[3]：创建线程
ident = PyThread_start_new_thread
(t_bootstrap, (void*) boot);
return PyInt_FromLong(ident);
}

在thread_PyThread_start_new_thread 中，Python 虚拟机通过三个主要的动作，完成一个线程的创建。

代码清单15-1 的[1]、[2]和[3]分别有如下含义：

[1] 创建并初始化bootstate 结构boot，在boot 中，将保存关于线程的一切信息，
如：线程过程，线程过程的参数等。

[2] 初始化Python 的多线程环境。

[3] 以boot 为参数，创建操作系统的原生线程。

在代码清单15-1 的[1]中，我们注意到boot->interp 中保存了Python 的PyInterpreterState对象，这个对象中携带了Python 的module pool 这样的全局信息，Python 中所有的thread 都会共享这些全局信息。

关于代码清单15-1 的[2]处所示的多线程环境的初始化动作，有一点需要特别说明，当Python 启动时，是并不支持多线程的。换句话说，Python 中支持多线程的数据结构以及GIL 都是没有创建的，Python 之所以有这种行为是因为大多数的Python 程序都不需要多线程的支持。假如一个简单地统计词频的Python 脚本中居然出现了多线程，面对这样的代码，我们一定都会抓狂的。

对多线程的支持并非是没有代价的，最简单的一点，如果激活多线程机制，而执行的Python 程序中并没有多线程，那么在100 条指令之后，Python 虚拟机同样会激活线程的调度。而如果不激活多线程，Python 虚拟机则不用做这些无用功。所以Python 选择了让用户激活多线程机制的策略。在Python 虚拟机启动时，多线程机制并没有被激活，它只支持单线程，一旦用户调用thread.start_new_thread，明确指示Python 虚拟机创建新的线程，Python 就能意识到用户需要多线程的支持，这个时候，Python 虚拟机会自动建立多线程机制需要的数据结构、环境以及那个至关重要的GIL。