Python正式发布年度大更新3.13.0：实验性支持no-GIL、性能起飞！

Python编程 · 公众号 · Python 科技自媒体 · 2024-10-12 11:33

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来自公众号：OSC开源社区
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Python 3.13.0 主要变化包括一个新的交互式解释器、对在自由线程模式（无全局解释锁，no-GIL）下运行的实验性支持 (PEP 703)，以及即时编译器 (PEP 744)。这些改进预计将带来性能的适度提升。

Python 3.13.0 最新稳定版已于 10 月 7 日正式发布，对语言、实现和标准库进行了一系列更改。

据称该版本原定于 10 月 1 日推出，但由于在特定工作负载中出现了“明显”的性能回归问题，最终导致推迟发布。

性能回归问题由此前引入的增量循环垃圾收集器导致，正式版已将该功能回滚，Python 团队将在 Python 3.14 中重新考虑引入该功能。

Python 3.13 带来了两项重大更新：全局解释器锁的可选禁用 (no-GIL) 和实验性的即时编译器 (JIT)。

GIL 的移除可提高基于线程的并行处理能力，从而优化多线程程序的性能；JIT 编译器将 Python 代码编译为机器代码，以提高代码执行效率。

这些改进预计会显著提升 Python 代码的性能，尤其是在 CPU 密集型任务上。

下图是开发者针对 Python 3.12 和 3.13 的性能测试对比，可以看到 no-GIL 和 JIT 带来的性能提升。

如上图所示，Python 3.13 在禁用 GIL 的自由线程模式下性能明显优于其他版本，这表明此版本的 Python 能够充分利用计算机上的所有内核。

而启用 JIT 的 Python 3.13 也比 Python 3.12 和常规的 Python 3.13 更快。

按照 Python 开发团队的计划，no-GIL 的实现将分成三个阶段：

实验阶段。通过提供 build-time 选项，让开发者在构建时选择启用自由线程 (free-threaded)。在此阶段对外明确告知是实验性的，不支持用于生产环境。
支持但不默认阶段。该阶段将在 API 和 ABI 变更充分解决，并且有足够的社区支持时开始启动。
默认阶段。此时默认启用自由线程（初期仍支持禁用），但此阶段确切的标准很难确定，目标是使开发者尽可能无缝且无痛地进行升级和兼容。

Python 3.13 其他值得关注的变化：