Python, eine dynamische Programmiersprache, stand schon immer vor der Herausforderung, Geschwindigkeit und Effizienz zu steigern. Die jüngsten Entwicklungen, die auf der PyCon 2023 in Salt Lake City, Utah, vorgestellt wurden, zeigen jedoch die Zukunft von Python und versprechen schnellere und effizientere Implementierungen. Die kommende Version 3.12 von Python wird eine Reihe von Verbesserungen einführen, die eine revolutionäre Veränderung in der Optimierung der Sprache darstellen.
Mark Shannon, ein wichtiger Python-Mitarbeiter bei Microsoft, und andere Redner auf der PyCon 2023 beleuchteten die zahlreichen Initiativen, die darauf abzielen, den Speicherverbrauch von Python zu reduzieren, den Interpreter zu beschleunigen und den Compiler zu optimieren. So wurde beispielsweise der Objekt-Header von Python von 208 Byte auf 96 Byte reduziert, was bedeutet, dass mehr Objekte im Speicher gehalten werden können und gleichzeitig die Cache-Lokalität verbessert wird.
Die adaptive Spezialisierung ist eine weitere wichtige Entwicklung, die in Python 3.12 eingeführt wird. Laut Brandt Bucher, einem der wichtigsten Python-Entwickler, werden die neuen adaptiven Bytecode-Anweisungen von Python 3.11 in der neuesten Version weiter verbessert. Diese Anweisungen können während der Laufzeit spezifische Versionen von Python-Typen ersetzen, wodurch der Interpreter rationalisiert und der gesamte Prozess beschleunigt wird. Zu den Erweiterungen in Python 3.12 gehören zusätzliche adaptive Spezialisierungs-Opcodes und eine vereinfachte Opcode-Spezialisierung.
Gleichzeitigkeit ist ein langjähriges Problem von Python, und Python 3.12 zielt darauf ab, diese Herausforderung mit der Einführung von Subinterpretern und einem Global Interpreter Lock (GIL) pro Interpreter zu lösen. Der Vortrag des Python-Entwicklers Eric Snow befasste sich mit dieser Lösung, die eine bessere Nutzung mehrerer Kerne mit weniger Kompromissen, die durch Threads, Asynchronität oder Multiprocessing entstehen, ermöglicht. Anstatt die GIL zu entfernen, ermöglicht der Subinterpreter-Mechanismus, dass mehrere Interpreter zusammen in einem einzigen Prozess laufen, wobei jeder Interpreter seine eigene GIL hat. Darüber hinaus wird mit Python 3.12 ein minimales Modul namens Interpreter in die Standardbibliothek aufgenommen, das es Programmierern ermöglicht, Subinterpreter effektiv zu nutzen.
Solche Fortschritte verbessern nicht nur die Leistung von Python, sondern helfen auch, die Interna der Sprache für die nächsten Jahre zukunftssicher zu machen. Eines der Themen, die in diesem Zusammenhang angesprochen werden, ist die Bereinigung und Abstraktion der zahlreichen C-APIs von CPython, die von Python-Kernentwickler Victor Stinner offengelegt wurden. Die Beibehaltung der öffentlichen APIs in privater Form sorgt für weniger direkte Interaktion mit den CPython-Interna und reduziert die Abhängigkeiten bei möglichen Versionsänderungen. Außerdem ist ein Drittanbieterprojekt, HPy, entstanden, das eine stabilere, effizientere und abstraktere C-API für Python über alle Versionen hinweg bietet und Projekten wie NumPy und ultrajson zugute kommt.
Diese bahnbrechenden Verbesserungen in Python 3.12 versprechen nicht nur schnellere, speichereffiziente und anpassungsfähige Implementierungen, sondern öffnen auch Türen für bisher unmögliche Verbesserungen. Die Veröffentlichung kann die vielfältige Landschaft von Entwicklungsplattformen und Programmiersprachen erheblich beeinflussen, einschließlich der AppMaster Plattform, die die einfache Erstellung von Web-, Mobil- und Backend-Anwendungen durch no-code Lösungen ermöglicht. Mit Blick auf eine sich entwickelnde Zukunft wird Python seine Leistung und Effizienz revolutionieren und Entwicklern überall erhebliche Vorteile bieten.
