python使用多进程

python多线程适合IO密集型场景，而在CPU密集型场景，并不能充分利用多核CPU，而协程本质基于线程，同样不能充分发挥多核的优势。

针对计算密集型场景需要使用多进程，python的multiprocessing与threading模块非常相似，支持用进程池的方式批量创建子进程。

• 创建单个Process进程(使用func)

只需要实例化Process类，传递函数给target参数，这点和threading模块非常的类似，args为函数的参数

import os
from multiprocessing import Process


# 子进程要执行的代码
def task(name):
    print('run child process %s (%s)...' % (name, os.getpid()))


if __name__ == '__main__':
    print('parent process %s.' % os.getpid())
    p = Process(target=task, args=('test',))
    p.start()
    p.join()
    print('process end.')

• 创建单个Process进程(使用class)

继承Process类，重写run方法创建进程，这点和threading模块基本一样

import multiprocessing
import os
from multiprocessing import current_process


class Worker(multiprocessing.Process):
    def run(self):
        name = current_process().name  # 获取当前进程的名称
        print('run child process <%s>  (%s)' % (name, os.getpid()))

        print('In %s' % self.name)
        return

if __name__ == '__main__':
    print('parent process %s.' % os.getpid())
    p = Worker()
    p.start()
    p.join()
    print('process end.')

　　* 停止进程

terminate()结束子进程，但是会导致子进程的资源无法释放掉，是不推荐的做法，因为结束的时候不清楚子线程的运行状况，有很大可能性导致子线程在不恰当的时刻被结束。

import multiprocessing
import time

def worker():
    print('starting worker')
    time.sleep(0.1)
    print('finished worker')

if __name__ == '__main__':
    p = multiprocessing.Process(target=worker)
    print('执行前:', p.is_alive())
    p.start()
    print('执行中:', p.is_alive())
    p.terminate()  # 发送停止号
    print('停止:', p.is_alive())
    p.join()
    print('等待完成:', p.is_alive()) 

• 直接创建多个Process进程

import multiprocessing

def worker(num):
    print(f'Worker:%s %s', num)
    return

if __name__ == '__main__':
    jobs = []
    for i in range(5):
        p = multiprocessing.Process(target=worker, args=(i,))
        jobs.append(p)
        p.start()

• 使用进程池创建多个进程

在利用Python进行系统管理的时候，特别是同时操作多个文件目录，或者远程控制多台主机，并行操作可以节约大量的时间。当被操作对象数目不大时，可以直接利用multiprocessing中的Process动态成生多个进程，十几个还好，但如果是上百个，上千个目标，手动的去限制进程数量却又太过繁琐，此时可以发挥进程池的功效。
Pool可以提供指定数量的进程供用户调用，当有新的请求提交到pool中时，如果池还没有满，那么就会创建一个新的进程用来执行该请求；但如果池中的进程数已经达到规定最大值，那么该请求就会等待，直到池中有进程结束，才会创建新的进程来它。

import os
import random
import time
from multiprocessing import Pool
from time import ctime


def task(name):
    print('start task %s (%s)...' % (name, os.getpid()))
    start = time.time()
    time.sleep(random.random() * 3)

    print('end task %s runs %0.2f seconds.' % (name, (time.time() - start)))


if __name__ == '__main__':
    print('parent process %s.' % os.getpid())

    p = Pool()  # 初始化进程池
    for i in range(5):
        p.apply_async(task, args=(i,))  # 追加任务 apply_async 是异步非阻塞的，就是不用等待当前进程执行完毕，随时根据系统调度来进行进程切换。

    p.close()

    p.join()  # 等待所有结果执行完毕，会等待所有子进程执行完毕，调用join()之前必须先调用close()
    print(f'all done at: {ctime()}')

如果关心每个进程的执行结果，可以使用返回结果的get方法获取，代码如下

import os
import random
import time
from multiprocessing import Pool, current_process
from time import ctime


def task(name):
    print('start task %s (%s)...' % (name, os.getpid()))
    start = time.time()
    time.sleep(random.random() * 3)
    print('end task %s runs %0.2f seconds.' % (name, (time.time() - start)))

    return current_process().name + 'done'


if __name__ == '__main__':
    print('parent process %s.' % os.getpid())

    result = []

    p = Pool()  # 初始化进程池
    for i in range(5):
        result.append(p.apply_async(task, args=(i,)))  # 追加任务 apply_async 是异步非阻塞的，就是不用等待当前进程执行完毕，随时根据系统调度来进行进程切换。

    p.close()

    p.join()  # 等待所有结果执行完毕

    for res in result:
        print(res.get())  # get()函数得出每个返回结果的值

    print(f'all done at: {ctime()}')