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

オープン
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評価

難易度
5/5
見積もり時間
1週間以上
初心者へのやさしさ
42/100
issue の種類
機能追加
明瞭さ
おおむね明確
活発さ
活発
技術スタック
python, rust

調査の方向性

evaluate() と Program.execute() から始め、次に compile_execute_benchmark.py を実行して、指定されたしきい値に対する detach/attach オーバーヘッドを測定します。Context、共有される stdlib Env、per-Context cache について free-threaded での安全性を監査し、maturin-action CI matrix を確認します。並行評価がテストでカバーされ、GIL-release の選択がベンチマークされ、サポートされる場合は cp314t wheels が含まれていれば完了です。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

説明

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.

主要言語
Python
スター
43
フォーク
4
平均マージ
9時間 57分
マージ済み PR(30日)
14

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