python多进程控制学习小结
前言：
python多进程，经常在使用，却没有怎么系统的学习过，官网上面讲得比较细，结合自己的学习，整理记录下官网:https://docs.python.org/3/library/multiprocessing.html
multiprocessing简介
multiprocessing是python自带的多进程模块，可以大批量的生成进程，在服务器为多核CPU时效果更好，类似于threading模块。相对于多线程，多进程由于独享内存空间，更稳定安全，在运维里面做些批量操作时，多进程有更多适用的场景
multiprocessing包提供了本地和远程两种并发操作,有效的避开了使用子进程而不是全局解释锁的线程，因此，multiprocessing可以有效利用到多核处理
Process类
在multiporcessing中，通过Process类对象来批量产生进程，使用start()方法来启动这个进程
1.语法
multiprocessing.Process(group=None,target=None,name=None,args=(),kwargs={},*)
- group: 这个参数一般为空，它只是为了兼容threading.Tread
- target: 这个参数就是通过run()可调用对象的方法，默认为空，表示没有方法被调用
- name: 表示进程名
- args: 传给target调用方法的tuple(元组)参数
- kwargs: 传给target调用方法的dict(字典)参数
2.Process类的方法及对象
run()
该方法是进程的运行过程，可以在子类中重写此方法，一般也很少去重构
start()
启动进程，每个进程对象都必须被该方法调用
join([timeout])
等待进程终止，再往下执行，可以设置超时时间
name
可以获取进程名字,多个进程也可以是相同的名字
is_alive()
返回进程是否还存活，True or False，进程存活是指start()开始到子进程终止
daemon
守护进程的标记，一个布尔值，在start()之后设置该值，表示是否后台运行
注意：如果设置了后台运行，那么后台程序不运行再创建子进程
pid
可以获取进程ID
exitcode
子进程退出时的值，如果进程还没有终止，值将是None,如果是负值，表示子进程被终止
terminate()
终止进程，如果是Windows，则使用terminateprocess()，该方法对已经退出和结束的进程，将不会执行
以下为一个简单的例子:
#-*- coding:utf8 -*-
import multiprocessing
import time
def work(x):
time.sleep(1)
print time.ctime(),'这是子进程[{0}]...'.format(x)
if __name__ == '__main__':
for i in range(5):
p = multiprocessing.Process(target=work,args=(i,))
print '启动进程数:{0}'.format(i)
p.start()
p.deamon = True
当然也可以显示每个进程的ID
#-*- coding:utf8 -*-
import multiprocessing
import time
import os
def work(x):
time.sleep(1)
ppid = os.getppid()
pid = os.getpid()
print time.ctime(),'这是子进程[{0},父进程:{1},子进程:{2}]...'.format(x,ppid,pid)
if __name__ == '__main__':
for i in range(5):
p = multiprocessing.Process(target=work,args=(i,))
print '启动进程数:{0}'.format(i)
p.start()
p.deamon = True
但在实际使用的过程中，并不只是并发完就可以了，比如，有30个任务，由于服务器资源有限，每次并发5个任务，这里还涉及到30个任务怎么获取的问题，另外并发的进程任务执行时间很难保证一致，尤其是需要时间的任务，可能并发5个任务，有3个已经执行完了，2个还需要很长时间执行，总不能等到这两个进程执行完了，再继续执行后面的任务，因此进程控制就在此有了使用场景，可以利用Process的方法和一些multiprocessing的包，类等结合使用
进程控制及通信常用类
一、Queue类
类似于python自带的Queue.Queue，主要用在比较小的队列上面
语法：
multiprocessing.Queue([maxsize])
类方法：
qsize()
返回队列的大致大小，因为多进程或者多线程一直在消耗队列，因此该数据不一定正确
empty()
判断队列是否为空，如果是，则返回True，否则False
full()
判断队列是否已满，如果是，则返回True，否则False
put(obj[, block[, timeout]])
将对象放入队列，可选参数block为True，timeout为None
get()
从队列取出对象
#-*- coding:utf8 -*- from multiprocessing import Process, Queue def f(q): q.put([42,None,'hi']) if __name__ == '__main__': q = Queue() p = Process(target=f, args=(q,)) p.start() print q.get() #打印内容: [42,None,'hi'] p.join()
二、Pipe类
pipe()函数返回一对对象的连接，可以为进程间传输消息，在打印一些日志、进程控制上面有一些用处，Pip()对象返回两个对象connection，代表两个通道，每个connection对象都有send()和recv()方法，需要注意的是两个或以上的进程同时读取或者写入同一管道，可能会导致数据混乱，测试了下，是直接覆盖了。另外，返回的两个connection,如果一个是send()数据,那么另外一个就只能recv()接收数据了
#-*- coding:utf8 -*-
from multiprocessing import Process, Pipe
import time
def f(conn,i):
print '[{0}]已经执行到子进程:{1}'.format(time.ctime(),i)
time.sleep(1)
w = "[{0}]hi,this is :{1}".format(time.ctime(),i)
conn.send(w)
conn.close()
if __name__ == '__main__':
reader = []
parent_conn, child_conn = Pipe()
for i in range(4):
p = Process(target=f, args=(child_conn,i))
p.start()
reader.append(parent_conn)
p.deamon=True
# 等待所有子进程跑完
time.sleep(3)
print '\n[{0}]下面打印child_conn向parent_conn传输的信息:'.format(time.ctime())
for i in reader:
print i.recv()
输出为：
三、Value,Array
在进行并发编程时，应尽量避免使用共享状态，因为多进程同时修改数据会导致数据破坏。但如果确实需要在多进程间共享数据，multiprocessing也提供了方法Value、Array
from multiprocessing import Process, Value, Array
def f(n, a):
n.value = 3.1415927
for i in range(len(a)):
a[i] = -a[i]
if __name__ == '__main__':
num = Value('d',0.0)
arr = Array('i', range(10))
p = Process(target=f, args=(num, arr))
p.start()
p.join()
print num.value
print arr[:]
3.1415927
[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]*
四、Manager进程管理模块
Manager类管理进程使用得较多，它返回对象可以操控子进程，并且支持很多类型的操作，如: list, dict, Namespace、lock, RLock, Semaphore, BoundedSemaphore, Condition, Event, Barrier, Queue, Value, Array，因此使用Manager基本上就够了
from multiprocessing import Process, Manager
def f(d, l):
d[1] = '1'
d['2'] = 2
d[0.25] = None
l.reverse()
if __name__ == '__main__':
with Manager() as manager:
d = manager.dict()
l = manager.list(range(10))
p = Process(target=f, args=(d, l))
p.start()
p.join() #等待进程结束后往下执行
print d,'\n',l
输出：
{0.25: None, 1: '1', '2': 2}
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
可以看到，跟共享数据一样的效果，大部分管理进程的方法都集成到了Manager()模块了
五、对多进程控制的应用实例
#-*- coding:utf8 -*-
from multiprocessing import Process, Queue
import time
def work(pname,q):
time.sleep(1)
print_some = "{0}|this is process: {1}".format(time.ctime(),pname)
print print_some
q.put(pname)
if __name__ == '__main__':
p_manag_num = 2 # 进程并发控制数量2
# 并发的进程名
q_process = ['process_1','process_2','process_3','process_4','process_5']
q_a = Queue() # 将进程名放入队列
q_b = Queue() # 将q_a的进程名放往q_b进程,由子进程完成
for i in q_process:
q_a.put(i)
p_list = [] # 完成的进程队列
while not q_a.empty():
if len(p_list) <= 2:
pname=q_a.get()
p = Process(target=work, args=(pname,q_b))
p.start()
p_list.append(p)
print pname
for p in p_list:
if not p.is_alive():
p_list.remove(p)
# 等待5秒,预估执行完后看队列通信信息
# 当然也可以循环判断队列里面的进程是否执行完成
time.sleep(5)
print '打印p_b队列:'
while not q_b.empty():
print q_b.get()
执行结果:
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。
