Free-threading: Python không-GIL

Bài GIL cho thấy CPU-bound + nhiều luồng = không nhanh hơn. Free-threading (PEP 703) bỏ GIL để luồng CPU-bound chạy song song thật trên nhiều lõi - mà vẫn chia sẻ bộ nhớ trong một tiến trình. Chỉnh widget để thấy khác biệt:

Điểm mấu chốt: CÙNG một đoạn code, hai bản build cho hai kết quả khác hẳn:

import time, threading

def nang(n):
    s = 0
    for i in range(n): s += i * i

def chay_4_luong():
    ts = [threading.Thread(target=nang, args=(20_000_000,)) for _ in range(4)]
    t = time.perf_counter()
    [x.start() for x in ts]; [x.join() for x in ts]
    return time.perf_counter() - t

print(round(chay_4_luong(), 2), "s")

# python3.14   (co GIL):       ~3.4 s  -> 4 luong KHONG nhanh hon tuan tu
# python3.14t  (free-threaded): ~1.0 s  -> nhanh ~3-4x (song song that)

• ▸Bỏ GIL → luồng CPU-bound chạy song song thật trên nhiều lõi.
• ▸Khác đa tiến trình: vẫn chung bộ nhớ một tiến trình → KHÔNG cần pickle dữ liệu.
• ▸Cùng code: build có GIL ≈1× cho CPU-bound; free-threaded ≈ số lõi.

import sys, sysconfig
print(sys._is_gil_enabled())                          # True = co GIL; False = free-threaded
print(sysconfig.get_config_var("Py_GIL_DISABLED"))    # 0 = build chuan; 1 = free-threaded

True
0

• ▸sys._is_gil_enabled(): False nghĩa là đang chạy không-GIL.
• ▸sysconfig Py_GIL_DISABLED = 1 → đây là build free-threaded.
• ▸Bản free-threaded có hậu tố t (python3.14t); cài qua python.org hoặc uv.

• ▸Python 3.13: free-threading ra mắt dạng THỬ NGHIỆM (bản build riêng).
• ▸Python 3.14: HỖ TRỢ CHÍNH THỨC (PEP 779) - cột mốc lớn của ngôn ngữ.
• ▸Build mặc định VẪN có GIL; free-threaded là một biến thể opt-in.
• ▸Từ 3.14, adaptive interpreter (bài GIL) đã bật cả ở chế độ free-threaded → đỡ chậm hơn trước.

Bỏ GIL không miễn phí - và nó phơi bày những lỗi GIL từng giấu:

• ▸Code ĐƠN luồng chậm hơn ~5-10%: đếm tham chiếu phải an toàn-luồng (không còn rẻ nhờ GIL).
• ▸Thư viện C/extension phải được cập nhật để chạy đúng ở chế độ không-GIL.
• ▸Race condition LỘ rõ: thứ "chạy được nhờ GIL che" ở bài trước sẽ SAI trên free-threaded.

• ▸Phần lớn app: build chuẩn (có GIL) vẫn ổn - I/O-bound dùng threads/async; CPU-bound dùng đa tiến trình.
• ▸Cân nhắc free-threading khi cần song song CPU MÀ muốn chia sẻ bộ nhớ, và sẵn sàng lo an toàn luồng + kiểm thư viện.
• ▸Hệ sinh thái vẫn đang trưởng thành: thử có chủ đích, ĐO trước khi tin, kiểm thư viện C bạn dùng.