Python 进程、协程

__author__ = 'alex'
#coding:utf-8
from multiprocessing import Process

def foo(i):
    print (i)

if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=foo,args=(i,))
        p.start()

进程的数据默认不共享

#coding:utf-8
from multiprocessing import Process

def foo(i,li):
    li.append(i)
    print ('li is ',li)
    # print (i)

li = []
if __name__ == '__main__':

    for i in range(10):
        p = Process(target=foo,args=(i,li))
        p.start()

输出结果：

li is  [1]
li is  [0]
li is  [3]
li is  [2]
li is  [5]
li is  [7]
li is  [4]
li is  [6]
li is  [8]
li is  [9]

这个跟我们设想要的结果不一致，我们需要的是for循环中的数据一个个的被append到列表中去，这就涉及到了进程间的通信。

#coding:utf-8
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import queues
import multiprocessing
import time

def foo(i,q):
    time.sleep(1)
    q.put(i)
    # time.sleep(1)
    print ('qsize is ',q.qsize())
    # print (i)

q = queues.Queue(ctx=multiprocessing)
if __name__ == '__main__':

    for i in range(10):
        p = Process(target=foo,args=(i,q))
        p.start()

1，使用multiprocessing模块中的queues类，可以实现进程间的通信，输出结果：

qsize is  1
qsize is  2
qsize is  3
qsize is  4
qsize is  5
qsize is  6
qsize is  7
qsize is  8
qsize is  10
qsize is  10

2，也可以利用python的Array来实现，Array较之list的不同在于，数组的元素位置都是在一起的，大小是事先分配好的。

#coding:utf-8
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import queues
import multiprocessing
import time
from multiprocessing import Array

def foo(i,arr):
    time.sleep(2)
    arr[i] = i
    # time.sleep(1)
    # print ('qsize is ',q.qsize())
    # print (i)
    for item in arr:
        print (item)
    print ("===================")

arr = Array('i',10)

if __name__ == '__main__':

    for i in range(10):
        p = Process(target=foo,args=(i,arr))
        p.start()

执行最终结果是：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

但是因为线程之间无法确定哪个线程先执行完的（CPU的调度是随机的），所以刚开始的数据可能是无序的。

3，也可以使用一个特殊的dict()类来实现，但是下面的代码执行有问题，因为是用fork()的机制来产生进程的，所以在windows下面不支持，但是在Linux和MAC中是可以支持的，未测试！

进程间的通信使用的也是socket的方式来实现的，在下面的代码中，main函数里面sleep(2)了2秒，原因是主进程和子进程在通信过程中，如果子进程还没有执行完，但是子进程已经执行完退出了，那么子进程将不能进行消息的收发了，因而不能实现进程间通信了，如果把sleep的时间改到0.1秒，那么可以看到的结果是，有一部分的数据执行出来了，剩余的程序未执行完就报错了。

#coding:utf-8
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import queues
import multiprocessing
import time
from multiprocessing import Array
from multiprocessing import Manager

manage = Manager()
dic = manage.dict()

def foo(i,dic):

    dic[i] = i +100
    print (dic.values())


if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=foo,args=(i,dic))
        p.start()
    time.sleep(2)

 进程跟线程一样，操作同一份数据的时候也需要加锁：

from multiprocessing import Process,Array
import time

arr = Array('i',1)
arr[0] = 10

def foo(arr):
    arr[0] -= 1
    time.sleep(1)
    print (arr[0])

if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=foo,args=(arr,))
        p.start()

因为添加了sleep(1),所以每次执行循环的时候，每个子进程都执行了一遍减一的操作，最终所有的输出结果都是0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

因此，我们需要给进程加锁：

from multiprocessing import Process,Array
import time
from multiprocessing import RLock

lk = RLock()
arr = Array('i',1)
arr[0] = 10

def foo(arr,lc):
    lc.acquire()
    arr[0] -= 1
    time.sleep(1)
    print (arr[0])
    lc.release()

if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=foo,args=(arr,lk))
        p.start()

执行结果：

9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

 进程锁：

from multiprocessing import Pool
from multiprocessing import Process
import time

def foo(arg):
    time.sleep(1)
    print (arg)

if __name__ == '__main__':
    p = Pool(5)
    for i in range(10):
        p.apply(func=foo,args=(i,))

执行结果，每隔一秒打印一个数值：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

改成另外的写法：

from multiprocessing import Pool
from multiprocessing import Process
import time

def foo(arg):
    time.sleep(1)
    print (arg)

if __name__ == '__main__':
    p = Pool(5)
    for i in range(10):
        p.apply_async(func=foo,args=(i,))
    p.close()
    p.join()

在执行join方法之前必须先执行close()或者terminate()方法。

执行结果：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

如果用terminate方法改写：

from multiprocessing import Pool
from multiprocessing import Process
import time

def foo(arg):
    time.sleep(1)
    print (arg)

if __name__ == '__main__':
    p = Pool(5)
    for i in range(10):
        p.apply_async(func=foo,args=(i,))
    time.sleep(2)
    p.terminate()
    # p.close()
    p.join()

执行结果：

0
1
2
3
4

terminate表示当前的子进程执行完毕就不执行了，close表示所有的进程都执行完毕之后才执行主进程。

协程是把一个线程分解了，成为多个“微线程”，实现IO操作，要实现协程，到导入greenlet模块。首先我们要安装这个模块。

我们看到，在python安装的时候，已经安装了pip模块和setuptools模块，现在我们需要利用pip3模块来安装。

pip3,easy_install命令都在C:UsersalexAppDataLocalProgramsPythonPython35Scripts这个目录下面，运行CMD到这个模块，然后执行

C:UsersalexAppDataLocalProgramsPythonPython35Scripts>pip3 install greenlet
Collecting greenlet
  Downloading greenlet-0.4.10-cp35-cp35m-win_amd64.whl
Installing collected packages: greenlet
Successfully installed greenlet-0.4.10
You are using pip version 8.1.1, however version 8.1.2 is available.
You should consider upgrading via the 'python -m pip install --upgrade pip' comm
and.

可以看到开始的截图，我们已经安装成功了。通过help('modules')模块可以查看已经安装的模块。

 greenlet模块

from greenlet import greenlet

def test1():
    print (12)
    gr2.switch()
    print (34)
    gr2.switch()

def test2():
    print (56)
    gr1.switch()
    print (78)
    gr1.switch()

gr1 = greenlet(test1)
gr2 = greenlet(test2)
gr1.switch()

执行结果：

12
56
34
78

gevent模块

import gevent
def foo():
    print ("foo begin")
    gevent.sleep(0)
    print ("foo end")


def bar():
    print ("bar begin")
    gevent.sleep(0)
    print ("bar end")

gevent.joinall([gevent.spawn(foo),gevent.spawn(bar)])

执行结果：

foo begin
bar begin
foo end
bar end

gevent的使用：

import gevent
from gevent import monkey;monkey.patch_all()    #修改了原有的socket方法，当你发起请求的时候，默认socket不会告知程序执行完成与否，pathch_all方法会返回　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#执行完成的通知
import requests
import time


def send(url):

    print("GET %s" %url)
    resp = requests.get(url)
    data = resp.text
    print ('%s has received by %s'%(len(data),url))

gevent.joinall([gevent.spawn(send,'https://www.python.org'),
                gevent.spawn(send,'http://www.baidu.com')
])

执行结果：

GET https://www.python.org
GET http://www.baidu.com
2381 has received by http://www.baidu.com
47412 has received by https://www.python.org