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Release the GIL during evaluation, and decide on free-threaded (cp314t) support

Offen
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Bewertung

Schwierigkeit
5/5
Geschätzter Aufwand
Über eine Woche
Anfängerfreundlichkeit
42/100
Issue-Typ
Feature
Klarheit
Größtenteils klar
Aktivitätsstatus
Aktiv
Tech-Stack
python, rust
Bereich
backend, ci-cd, performance, testing

Rechercherichtung

Beginne bei evaluate() und Program.execute() und führe anschließend compile_execute_benchmark.py aus, um den detach/attach-Overhead anhand des angegebenen Schwellenwerts zu messen. Prüfe Context, die gemeinsame stdlib Env und den per-Context-Cache auf Sicherheit bei free-threaded Ausführung und untersuche die maturin-action CI-Matrix. Als erledigt gilt die Aufgabe, wenn die nebenläufige Auswertung durch Tests abgedeckt ist, die Wahl der GIL-Freigabe per Benchmark evaluiert wurde und cp314t-Wheels enthalten sind, falls dies unterstützt wird.

Vom Indexierungsmodell aus dem Issue-Text verfasst.

Beschreibung

enhancement

Problem

evaluate() and Program.execute() hold the GIL for the entire Rust-side evaluation. A Python program that evaluates CEL from several threads therefore serialises on the interpreter even though the work is pure Rust once the context has been converted. This matters for the policy-engine style of use (many rules × many requests) that the README leads with.

Proposal

  1. Release the GIL around program.execute() with py.detach(|| ...) (PyO3 0.29's spelling of allow_threads). The pieces already have the right bounds: cel::Program is a plain AST, cel::Context<'static> is Send + Sync (its Val, Function and VariableResolver traits all require it), and the Python-callback wrappers already do their own Python::attach, so a callback simply re-acquires the GIL when it runs. Conversion of the result back to Python happens after re-attaching.
  2. Measure the fixed cost. Detach/attach is on the order of tens of nanoseconds, but a trivial x + y executes in ~0.15 µs, so unconditional detaching could be a visible relative slowdown for tiny expressions while being a large absolute win for anything heavier or for multi-threaded callers. Options, in order of preference:
    • detach unconditionally if the overhead measures under ~10% on the compile_execute_benchmark.py cases;
    • otherwise detach only when the context has no Python functions and no resolver (that's when the evaluation cannot need the GIL), which is cheap to know from the Context;
    • an explicit execute(ctx, release_gil=...) knob is a last resort.
  3. Free-threaded Python. PyO3 0.29 supports the free-threaded build when the module opts in with #[pymodule(gil_used = false)]. Before doing that, audit: Context mutators are &mut self (PyO3's borrow checker turns concurrent mutation into an error rather than a data race), the shared stdlib Env is a LazyLock, and the per-Context cache proposed in the Context-reuse PR is behind a Mutex. Then add cp314t wheels to the CI matrix (maturin-action needs the interpreter listed explicitly; --find-interpreter won't pick it up).

Non-goals

Context itself is documented as not thread-safe for concurrent mutation; that stays. Concurrent evaluation against a shared Context is already fine and is now pinned by tests.

Vorherrschende Sprache
Python
Sterne
43
Forks
4
Ø Merge
12 Std. 37 Min.
Gemergte PRs (30 T.)
11

Entwicklungsumgebung

Erste Schritte

  1. Lesen Sie das ganze Issue und danach den Beitragsleitfaden des Projekts.
  2. Schreiben Sie ins Issue, dass Sie es übernehmen — das erspart doppelte Arbeit.
  3. Forken Sie das Repository und arbeiten Sie in einem Branch.
  4. Öffnen Sie einen Pull Request, der die Issue-Nummer nennt.

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