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  • 进程

    进程,mutiprocessing是python的多进程管理包,和threading.Thread类似。
    进程是运行在系统上的具有某种功能的软件,每次执行程序的时候,都会完成一定的功能,为了保证其独立性,就需要一个专门的管理和控制执行程序的逐渐结构
    即进程控制块。
    进程就是一个程序在一个数据块上的动态执行过程,进程一般由程序,数据集,进程控制块三部分组成。1,我们编写的程序用来描述
    进程要完成哪些功能以及如何完成;2,数据集则是程序在执行过程中所需要的资源;3,进程控制块用来记录进程的外部特征,描述进程
    的执行变化过程,系统可以用它来控制管理进程。

    进程:操作系统资源分配的最小单位,程序隔离的边界,即一个程序运行起来后,代码+用到的资源。

    进程的状态:新建,就绪,运行,等待,死亡

           就绪态:运行的条件都已经满足,正在等待cpu执行

           执行态:cpu正在执行其功能

           等待态:等待某些条件满足,例如一个程序sleep了,此时就处于等待态

     

    创建子进程

           P1 = mutiprocessing.Process()

           P1.start()

           创建子进程跟创建线程十分类似,只需要传入一个执行函数和函数的参数,创建一个Process实例,用start()方法启动

     

    进程名称获取

           mutiprocessing.current_process()

     

    进程pid

           1)mutiprocessing.current_process().pid
           2) 使用import os模块的getpid()/getppid()

    进程间不共享全局变量

     

    守护主进程

    1) p1.daemon = True  设置守护主进程

    2) p1.terminate() 强制退出整个程序

     

    进程间通信Queue

           queue = mutiprocessing.Queue(3)  定义消息队列

           queue.qsize()  返回当前队列中包含的消息数量

           queue.empty()  如果队列为空则返回True,其他返回False

           queue.full()  如果队列为满则返回True,其他返回False

    进程的创建

    from multiprocessing import Process
    '''
    直接从侧面用subprocesses替换线程使用GIL的方式,
    由于这一点,multiprocessing模块可以让程序员在给定的机器上充分的利用CPU。
    在multiprocessing中,通过创建Process对象生成进程,然后调用它的start()方法,
    '''
    
    def work(name):
        print('in work', name)
    
    
    p = Process(target=work, args=('jack',))  # 使用mutiprocessing.Process(target=, args=, name=)创建子进程
    p.start()  # 启动子进程
    p.join()  # 让主程序等待子进程执行结束
    

      进程间的通信(全局变量)

    #
    # import multiprocessing  # (数值型)
    #
    #
    # def func(num):
    #     num.value = 10.78  # 子进程改变数值的值,主进程跟着改变
    #
    #
    # if __name__ == "__main__":
    #     num = multiprocessing.Value("d", 10.0)  # d表示数值,主进程与子进程共享这个value。(主进程与子进程都是用的同一个value)
    #
    #     print(num.value)  # 输出结果为10.0
    #
    #     p = multiprocessing.Process(target=func, args=(num,))
    #
    #     p.start()
    #
    #     p.join()
    #
    #     print(num.value)  # 输出结果为10.78
    
    
    
    
    
    
    # import multiprocessing  # (数组型)
    #
    #
    # def func(num):
    #     num[2] = 9999  # 子进程改变数组,主进程跟着改变
    #
    #
    # if __name__ == "__main__":
    #     num = multiprocessing.Array("i", [1, 2, 3, 4, 5])  # 主进程与子进程共享这个数组
    #
    #     print(num[:])  # 运行结果 [1, 2, 3, 4, 5]
    #
    #     p = multiprocessing.Process(target=func, args=(num,))
    #
    #     p.start()
    #
    #     p.join()
    #
    #     print(num[:])  # 运行结果 [1, 2, 9999, 4, 5]
    
    
    
    
    #
    # import multiprocessing  # (dict, list)
    #
    #
    # def func(mydict, mylist):
    #     mydict["index1"] = "aaaaaa"  # 子进程改变dict,主进程跟着改变
    #
    #     mydict["index2"] = "bbbbbb"
    #
    #     mylist.append(11)  # 子进程改变List,主进程跟着改变
    #
    #     mylist.append(22)
    #
    #     mylist.append(33)
    #
    #
    # if __name__ == "__main__":
    #     with multiprocessing.Manager() as MG:  # 重命名
    #
    #         mydict = multiprocessing.Manager().dict()  # 主进程与子进程共享这个字典
    #
    #         mylist = multiprocessing.Manager().list(range(5))  # 主进程与子进程共享这个List
    #
    #         p = multiprocessing.Process(target=func, args=(mydict, mylist))
    #
    #         p.start()
    #
    #         p.join()
    #
    #         print(mylist)   # 运行结果[0, 1, 2, 3, 4, 11, 22, 33]
    #
    #
    #         print(mydict)  ## 运行结果{'index1': 'aaaaaa', 'index2': 'bbbbbb'}
    
    
    
    
    
    
    # from multiprocessing import Array,Value,Process
    # '''
    # 数据可以用Value或Array存储在一个共享内存地图里,
    # 创建num和arr时,“d”和“i”参数由Array模块使用的typecodes创建:
    # “d”表示一个双精度的浮点数,“i”表示一个有符号的整数,这些共享对象将被线程安全的处理
    # '''
    # def func(a,b):
    #     a.value = 3.333333333333333
    #     for i in range(len(b)):
    #         b[i] = -b[i]
    #
    #
    # if __name__ == "__main__":
    #     num = Value('d',0.0)
    #     arr = Array('i',range(11))
    #
    #
    #     c = Process(target=func,args=(num,arr))
    #     d= Process(target=func,args=(num,arr))
    #     c.start()
    #     d.start()
    #     c.join()
    #     d.join()
    #
    #     print(num.value)  # 输出结果为3.333333333333333
    #     print(arr)  # 输出结果为<SynchronizedArray wrapper for <multiprocessing.sharedctypes.c_int_Array_11 object at 0x7fb509623620>>
    #     for i in arr:
    #         print(i)  # 输出结果为0
    #                             # 1
    #                             # 2
    #                             # 3
    #                             # 4
    #                             # 5
    #                             # 6
    #                             # 7
    #                             # 8
    #                             # 9
    #                             # 10
    
    
    
    
    from multiprocessing import Process,Manager
    
    '''
    由Manager()返回的manager提供list, dict, Namespace, Lock, RLock, Semaphore,
     BoundedSemaphore, Condition, Event, Barrier, Queue, Value and Array类型的支持。
     Server process manager比 shared memory 更灵活,因为它可以支持任意的对象类型。另外,
     一个单独的manager可以通过进程在网络上不同的计算机之间共享,不过他比shared memory要慢。
    '''
    def f(d,l):
        d["name"] = "zhangyanlin"
        d["age"] = 18
        d["Job"] = "pythoner"
        l.reverse()
    
    if __name__ == "__main__":
        with Manager() as man:
            d = man.dict()
            l = man.list(range(10))
    
            p = Process(target=f,args=(d,l))
            p.start()
            p.join()
    
            print(d)  # 输出结果{'Job': 'pythoner', 'name': 'zhangyanlin', 'age': 18}
            print(l)  # 输出结果[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
    

     进程池

    #apply
    from  multiprocessing import Pool
    import time
    
    def f1(i):
        time.sleep(0.5)
        print(i)
        return i + 100
    
    if __name__ == "__main__":
        pool = Pool(5)
        for i in range(1,31):
            pool.apply(func=f1,args=(i,))
    
    #apply_async
    def f1(i):
        time.sleep(0.5)
        print(i)
        return i + 100
    def f2(arg):
        print(arg)
    
    if __name__ == "__main__":
        pool = Pool(5)
        for i in range(1,31):
            pool.apply_async(func=f1,args=(i,),callback=f2)
        pool.close()
        pool.join()
        
    

      

    Pool类描述了一个工作进程池,他有几种不同的方法让任务卸载工作进程。

    进程池内部维护一个进程序列,当使用时,则去进程池中获取一个进程,如果进程池序列中没有可供使用的进进程,那么程序就会等待,直到进程池中有可用进程为止。

    我们可以用Pool类创建一个进程池, 展开提交的任务给进程池。

    一个进程池对象可以控制工作进程池的哪些工作可以被提交,它支持超时和回调的异步结果,有一个类似map的实现。

    • processes :使用的工作进程的数量,如果processes是None那么使用 os.cpu_count()返回的数量。
    • initializer: 如果initializer是None,那么每一个工作进程在开始的时候会调用initializer(*initargs)。
    • maxtasksperchild:工作进程退出之前可以完成的任务数,完成后用一个心的工作进程来替代原进程,来让闲置的资源被释放。maxtasksperchild默认是None,意味着只要Pool存在工作进程就会一直存活。
    • context: 用在制定工作进程启动时的上下文,一般使用 multiprocessing.Pool() 或者一个context对象的Pool()方法来创建一个池,两种方法都适当的设置了context

    注意:Pool对象的方法只可以被创建pool的进程所调用。

    New in version 3.2: maxtasksperchild

    New in version 3.4: context

    进程池的方法

    • apply(func[, args[, kwds]]) :使用arg和kwds参数调用func函数,结果返回前会一直阻塞,由于这个原因,apply_async()更适合并发执行,另外,func函数仅被pool中的一个进程运行。

    • apply_async(func[, args[, kwds[, callback[, error_callback]]]]) : apply()方法的一个变体,会返回一个结果对象。如果callback被指定,那么callback可以接收一个参数然后被调用,当结果准备好回调时会调用callback,调用失败时,则用error_callback替换callback。 Callbacks应被立即完成,否则处理结果的线程会被阻塞。

    • close() : 阻止更多的任务提交到pool,待任务完成后,工作进程会退出。

    • terminate() : 不管任务是否完成,立即停止工作进程。在对pool对象进程垃圾回收的时候,会立即调用terminate()。

    • join() : wait工作线程的退出,在调用join()前,必须调用close() or terminate()。这样是因为被终止的进程需要被父进程调用wait(join等价与wait),否则进程会成为僵尸进程。

    • map(func, iterable[, chunksize])¶

    • map_async(func, iterable[, chunksize[, callback[, error_callback]]])¶

    • imap(func, iterable[, chunksize])¶

    • imap_unordered(func, iterable[, chunksize])

    • starmap(func, iterable[, chunksize])¶

    • starmap_async(func, iterable[, chunksize[, callback[, error_back]]])

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