Python事件循环异常行为疑问及GIL相关困惑

问题代码 #

import asyncio

async def get_some_values_from_io():
    print("Getsome value Executing...")
    await asyncio.sleep(3)
    return [100,200]

vals = []

async def fetcher():
    while True:
        print("Fetcher Executing...")
        io_vals = await get_some_values_from_io()

        for val in io_vals:
            vals.append(io_vals)

async def monitor():
    while True:
        print("Monitor Executing...")
        print (len(vals))

        await asyncio.sleep(3)

async def main():
    t1 = asyncio.create_task(fetcher())
    t2 = asyncio.create_task(monitor())
    await asyncio.gather(t1, t2)

asyncio.run(main())

print("Rest of the method is executing....")

运行现象 #

两个异步函数均调用asyncio.sleep(3)，预期两者休眠时最后一条print("Rest of the method is executing....")会执行，但实际程序持续循环输出：

Fetcher Executing...
Getsome value Executing...
Monitor Executing...
0
Fetcher Executing...
Getsome value Executing...
Monitor Executing...
2
...

疑问解答 #

1. 为什么最后一条print语句不会执行？ #

asyncio.run(main())会阻塞当前线程直到传入的协程（即main）执行完毕。但main里通过asyncio.gather等待的t1和t2都是while True的无限循环协程，永远不会结束，所以asyncio.run永远不会返回，自然不会执行后面的print语句。

asyncio.sleep只是让当前协程暂停，把控制权交还给事件循环，让其他协程有机会运行，但事件循环本身仍被asyncio.run掌控，主线程被事件循环完全占据，不会向下执行后续代码。

2. 关于GIL与事件循环的理解 #

你的核心理解是正确的：默认情况下，Python异步事件循环运行在单线程中，并且受GIL限制——同一时间只有一个线程能执行Python字节码。

3. run_in_executor与GIL的关系 #

run_in_executor确实会把任务放到事件循环外的线程（或进程）中运行，这和GIL的特性并不矛盾：

• GIL的限制是同一时间只有一个线程能执行Python代码，但当线程执行IO密集型任务（比如调用C扩展的IO操作时会主动释放GIL）或非Python代码时，GIL会被释放，其他线程可以获取GIL执行Python代码。
• run_in_executor默认使用ThreadPoolExecutor，线程池中的线程执行CPU密集型任务时，每个线程仍受GIL限制，但因为这些线程在事件循环之外，它们的执行不会阻塞事件循环运行——事件循环可以继续处理其他异步协程，线程池中的线程则在各自时间片内获取GIL执行任务。
• 如果是CPU密集型任务，更推荐通过run_in_executor指定ProcessPoolExecutor，因为进程拥有独立的GIL，多个进程可以真正并行执行Python代码，避开GIL的限制。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3103957