网络编程（进程）

一 、什么是进程

进程：正在进行的一个过程或者说一个任务。而负责执行任务则是cpu。

二 、进程与程序的区别

程序仅仅只是一堆代码而已，而进程指的是程序的运行过程。

三 、并发与并行

无论是并行还是并发，在用户看来都是'同时'运行的，不管是进程还是线程，都只是一个任务而已，真是干活的是cpu，cpu来做这些任务，而一个cpu同一时刻只能执行一个任务

一 并发：是伪并行，即看起来是同时运行。单个cpu+多道技术就可以实现并发

就是各个进程来回切换

二 并行：同时运行，只有具备多个cpu才能实现并行

比如有四核 就可以同时运行四个进程 也就是同时干四个活

进程的状态

tail -f access.log |grep '404'

执行程序tail，开启一个子进程，执行程序grep，开启另外一个子进程，两个进程之间基于管道'|'通讯，将tail的结果作为grep的输入。

进程grep在等待输入（即I/O）时的状态称为阻塞，此时grep命令都无法运行

其实在两种情况下会导致一个进程在逻辑上不能运行，

1. 进程挂起是自身原因，遇到I/O阻塞，便要让出CPU让其他进程去执行，这样保证CPU一直在工作

2. 与进程无关，是操作系统层面，可能会因为一个进程占用时间过多，或者优先级等原因，而调用其他的进程去使用CPU。

因而一个进程由三种状态

 

创建子进程

一 、multiprocessing模块介绍 

Python提供了multiprocessing。 multiprocessing模块用来开启子进程，并在子进程中执行我们定制的任务（比如函数），该模块与多线程模块threading的编程接口类似。multiprocessing模块的功能众多：支持子进程、通信和共享数据、执行不同形式的同步，>提供了Process、Queue、Pipe、Lock等组件。

需要再次强调的一点是：与线程不同，进程没有任何共享状态，进程修改的数据，改动仅限于该进程内。

二 、Process类的介绍

创建进程的类：

Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])，由该类实例化得到的对象，可用来开启一个子进程

强调：
1. 需要使用关键字的方式来指定参数
2. args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元组形式，必须有逗号

参数介绍：

group参数未使用，值始终为None

target表示调用对象，即子进程要执行的任务

args表示调用对象的位置参数元组，args=(1,2,'egon',)

kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'egon','age':18}

name为子进程的名称

方法介绍：

p.start()：启动进程，并调用该子进程中的p.run() 
p.run():进程启动时运行的方法，正是它去调用target指定的函数，我们自定义类的类中一定要实现该方法  

p.terminate():强制终止进程p，不会进行任何清理操作，如果p创建了子进程，该子进程就成了僵尸进程，使用该方法需要特别小心这种情况。如果p还保存了一个锁那么也将不会被释放，进而导致死锁
p.is_alive():如果p仍然运行，返回True

p.join([timeout]):主线程等待p终止（强调：是主线程处于等的状态，而p是处于运行的状态）。timeout是可选的超时时间。

属性介绍：

p.daemon：默认值为False，如果设为True，代表p为后台运行的守护进程，当p的父进程终止时，p也随之终止，并且设定为True后，p不能创建自己的新进程，必须在p.start()之前设置

p.name:进程的名称

p.pid：进程的pid

三、 Process类的使用

注意：在windows中Process()必须放到# if __name__ == '__main__':下

创建并开启子进程的方式一

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import os
from  multiprocessing import Process

#一、函数方式
def task(name):
    print('%s is running'%name)
    time.sleep(3)
    print('%s is done'%name)

# if __name__ == '__main__':
#     p = Process(target=task,args=('子进程',))
#     p.start()
#     print('主进程')

#二、类方式

class MyProcess(Process):#继承父类
    def __init__(self,name):
        super().__init__()
        self.name = name
    def run(self):
        print('%s is running' % self.name)
        time.sleep(3)
        print('%s is done' % self.name)
if __name__ == '__main__':
    p = MyProcess('子进程1')
    p.start()
    print('主进程',os.getpid(),os.getppid()) #查看进程pid ,ppid 查看父进程ID


#输出

主进程 9772 7536
子进程1 is running

四、 练习题

1、思考开启进程的方式一和方式二各开启了几个进程？

两个一个主进程 一个子进程

2、进程之间的内存空间是共享的还是隔离的？下述代码的执行结果是什么？

隔离的

from multiprocessing import Process

n=100 #在windows系统中应该把全局变量定义在if __name__ == '__main__'之上就可以了

def work():
    global n
    n=0
    print('子进程内: ',n)


if __name__ == '__main__':
    p=Process(target=work)
    p.start()
    print('主进程内: ',n)


#输出  
主进程 100
子进程内 0

3、基于多进程实现并发的套接字通信？

#服务端
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
from  multiprocessing import  Process


def task(conn):
    while True:
        try:
            res = conn.recv(1024)
            if not res:break
            conn.send(res.upper())
        except ConnectionResetError:
            break
    conn.close()
def process(ip_port):
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
    server_socket.bind(ip_port)
    server_socket.listen(5)
    while True:
        conn,add = server_socket.accept()
        p =Process(target=task,args=(conn,))
        p.start()
    server_socket.close()
if __name__ == '__main__':
    ip_port =('127.0.0.1',8080)
    process(ip_port)




#客户端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
client =socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1',8080))
while True:
    # client.connect(('127.0.0.1',8080))
    inp = input('>>>').strip()
    if not inp:break
    client.send(inp.encode('utf-8'))
    res = client.recv(1024)
    print(res.decode('utf-8'))
client.close()

4、思考每来一个客户端，服务端就开启一个新的进程来服务它，这种实现方式有无问题？

有问题，若果进程太多机器就 down掉了