进程笔记（一）

第一节：进程

第二节：Python多进程示例

第三节：Process参数说明

第四节：获取进程编号

第五节：多进程带参数的任务

第六节：进程之间不共享全局变量

第七节：主进程会等待所有的子进程执行结束再结束

第八节：Process子类创建子进程

第九节：进程池

第十节：进程间通信

1、进程

一个正在运行的程序或者软件就是一个进程

• 操作系统进行资源分配的基本单位
• 每启动一个进程，操作系统都会给其分配一定的运行资源(内存资源)保证进程的运行
• 一个程序运行后至少有一个进程
• 一个进程默认有一个线程
• 进程里面可以创建多个线程
• 线程是依附在进程里面的，没有进程就没有线程
• 真正干活的是线程

主进程就像是一个集团，集团下面有很多子公司（子进程），集团本身也是一个公司，每个公司真正干活的是不同岗位的员工（线程/多线程）

2、Python多进程示例

multi_process.py

import multiprocessing
import time

def listen_music():
    for i in range(3):
        print('听音乐......','进程名：%s'%multiprocessing.current_process().name)
        time.sleep(0.2)

def read_book():
    for i in range(3):
        print('看书......','进程名：%s'%multiprocessing.current_process().name)
        time.sleep(0.2)

if __name__ == '__main__':
    # 创建听音乐进程（子进程）
    listen_music_process = multiprocessing.Process(target=listen_music,name='我是听音乐的进程')
    # 创建看书进程 （子进程）
    read_book_process = multiprocessing.Process(target=read_book,name='我是看书的进程')
    # 启动子进程
    listen_music_process.start()
    read_book_process.start()

运行结果

听音乐...... 进程名：我是听音乐的进程
看书...... 进程名：我是看书的进程
听音乐...... 进程名：我是听音乐的进程
看书...... 进程名：我是看书的进程
听音乐...... 进程名：我是听音乐的进程
看书...... 进程名：我是看书的进程

3、Process参数和方法说明

Process 继承于 BaseProcess

class BaseProcess(object):

    def __init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={},
                 *, daemon=None):

参数说明：

• group：指定进程组，默认为None (官方解释：group 应该始终是 None ；它仅用于兼容 threading.Thread 。 target 是由 run() 方法调用的可调用对象)
• target：执行的目标任务名（传入函数名字，不是函数调用）
• name：进程名字 （可以使用该参数指定进程名，multiprocessing.current_process().name 可以获取进程名）
• args：以元组方式给执行任务传参 （给target指定的函数/方法传参）
• kwargs：以字典方式给执行任务传参（给target指定的函数/方法传参）

常⽤⽅法：

• is_alive()：判断进程实例是否还在执⾏；
• join(self, timeout=None)：等待子进程终止 ；
• start()：启动进程实例（创建⼦进程）；
• run()：如果没有指定target的任务，对这个对象调⽤start()⽅法时，就将执
  ⾏对象中的run()⽅法；
• terminate()：⽴即终⽌进程；

4、获取进程编号

import os
os.getpid()   表示获取当前进程编号
os.getppid()  表示获取当前父进程编号

获取进程编号的目的是验证主进程和子进程的关系，可以得知子进程是由那个主进程创建出来的

multi_process_id.py

import multiprocessing
import time
import os

def listen_music():

    # 获取当前进程的编号
    print('listen_music 进程当前编号：',os.getpid())
    # 获取当父进程的编号
    print('listen_music 父程当前编号：',os.getppid())
    for i in range(3):
        print('听音乐......','进程名：%s'%multiprocessing.current_process().name)
        time.sleep(0.2)

def read_book():

    # 获取当前进程的编号
    print('read_book 进程当前编号：', os.getpid())
    # 获取当父进程的编号
    print('read_book 父进程当前编号：', os.getppid())
    for i in range(3):
        print('看书......','进程名：%s'%multiprocessing.current_process().name)
        time.sleep(0.2)

if __name__ == '__main__':
    # 获取当前进程的编号
    print("主进程 main 编号:", os.getpid())

    # 创建听音乐进程（子进程）
    listen_music_process = multiprocessing.Process(target=listen_music,name='我是听音乐的进程')
    # 创建看书进程 （子进程）
    read_book_process = multiprocessing.Process(target=read_book,name='我是看书的进程')
    # 启动子进程
    listen_music_process.start()
    read_book_process.start()

运行结果

主进程 main 编号: 2281
listen_music 进程当前编号： 2283
listen_music 父程当前编号： 2281
听音乐...... 进程名：我是听音乐的进程
read_book 进程当前编号： 2284
read_book 父进程当前编号： 2281
看书...... 进程名：我是看书的进程
听音乐...... 进程名：我是听音乐的进程
看书...... 进程名：我是看书的进程
听音乐...... 进程名：我是听音乐的进程
看书...... 进程名：我是看书的进程

5、多进程带参数的任务

• args 表示以元组的方式给执行任务传参
• kwargs 表示以字典方式给执行任务传参

multi_process_args.py

import multiprocess
import time

def task(task_name):
    for i in range(3):
        print('我的任务名:',task_name)
        time.sleep(0.2)


if __name__ == '__main__':
    # 任务一：听歌
    task1 = multiprocessing.Process(target=task,args=('听歌...',))
    # 任务二：看书
    task2 = multiprocessing.Process(target=task,kwargs={'task_name':'看书...'})

    # 启动任务
    task1.start()
    task2.start()

运行结果

我的任务名: 听歌...
我的任务名: 看书...
我的任务名: 听歌...
我的任务名: 看书...
我的任务名: 看书...
我的任务名: 听歌..

6、进程之间不共享全局变量

创建子进程会对主进程资源进行拷贝，也就是说子进程是主进程的一个副本,之所以进程之间不共享全局变量，是因为操作的不是同一个进程里面的全局变量，只不过不同进程里面的全局变量名字相同而已。

multi_process_global_var.py

import multiprocessing
import os

MY_LIST = []


def task(task_name):
    print(task_name, '的父进程id:', os.getppid())
    for i in range(3):
        print(i, task_name, '的进程id', os.getpid())
        MY_LIST.append(i)
    print(task_name, '，MY_LIST:', MY_LIST)


if __name__ == '__main__':
    print('主进程id：', os.getppid())
    task1 = multiprocessing.Process(target=task, args=('task1',))
    task2 = multiprocessing.Process(target=task, args=('task2',))
    task1.start()
    task2.start()
    task1.join()
    task2.join()
    print('主进程 MY_LIST', MY_LIST)

运行结果

主进程id： 14628
task2 的父进程id: 1976
0 task2 的进程id 17040
1 task2 的进程id 17040
2 task2 的进程id 17040
task2 ，MY_LIST: [0, 1, 2]
task1 的父进程id: 1976
0 task1 的进程id 16436
1 task1 的进程id 16436
2 task1 的进程id 16436
task1 ，MY_LIST: [0, 1, 2]
主进程 MY_LIST []

7、主进程会等待所有的子进程执行结束再结束

孤儿进程

正常情况下，主进程会等待所有的子进程执行结束再结束，但是如果主进程突然被Kill，剩下的进程就叫做"孤儿进程"

僵尸进程

如果子进程在exit()之后，父进程没有来得及处理，那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用, 这种进程称为“僵尸进程”

8、Process子类创建子进程

Process类 run 方法

如果没有给定target参数，对这个对象调⽤start()⽅法时，就将执
⾏对象中的run()⽅法

multi_process_run

import os
from multiprocessing import Process


class MyMultiProcess(Process):

    def __init__(self, task_name):
        Process.__init__(self)
        self.task_name = task_name

    def run(self):
        for i in range(3):
            print(i, self.task_name, '的进程id', os.getpid(),'---','父进程id:',os.getppid())


if __name__ == '__main__':
    print('父进程id：', os.getpid())
    p1 = MyMultiProcess('task1')
    p2 = MyMultiProcess('task2')
    p1.start()
    p2.start()

运行结果

父进程id： 15292
0 task1 的进程id 6596 --- 父进程id: 15292
0 task2 的进程id 12540 --- 父进程id: 15292
1 task1 的进程id 6596 --- 父进程id: 15292
1 task2 的进程id 12540 --- 父进程id: 15292
2 task1 的进程id 6596 --- 父进程id: 15292
2 task2 的进程id 12540 --- 父进程id: 15292

9、进程池

进程池用于快速大量生成进程任务，把所有进程任务添加到进程池，进程池有一个同时执行的最大进程数，当任务数量多余设置的最大进程数，那么后面的任务会进入等待，任务先进先出。

multi_process_pool

from multiprocessing import Pool
import os

def task(task_name):
    for i in range(3):
        print(task_name, '的进程id', os.getpid(), '---', '父进程id:', os.getppid())

if __name__ == '__main__':
    # 定义⼀个进程池，最⼤进程数2
    process_pool = Pool(2)
    # 往进程添加任务
    for i in range(3):
        # 非堵塞的方式添加任务
        process_pool.apply_async(func=task,args=('任务%s'%(i+1),))

    # 关闭进程池 , 关闭后不再添加新的任务
    process_pool.close()
    process_pool.join()

运行结果

任务1 的进程id 8624 --- 父进程id: 6372
任务2 的进程id 17188 --- 父进程id: 6372
任务1 的进程id 8624 --- 父进程id: 6372
任务2 的进程id 17188 --- 父进程id: 6372
任务1 的进程id 8624 --- 父进程id: 6372
任务2 的进程id 17188 --- 父进程id: 6372
任务3 的进程id 8624 --- 父进程id: 6372
任务3 的进程id 8624 --- 父进程id: 6372
任务3 的进程id 8624 --- 父进程id: 6372  

Pool常⽤方法：

• apply_async(func, args=(), kwds={}) ：使⽤⾮阻塞⽅式调⽤func（并⾏执
  ⾏，堵塞⽅式必须等待上⼀个进程退出才能执⾏下⼀个进程），args为
  传递给func的参数列表，kwds为传递给func的关键字参数列表；
• apply(func, args=(), kwds={})：使⽤阻塞⽅式调⽤func
• close()：关闭Pool，使其不再接受新的任务；
• terminate()：不管任务是否完成，⽴即终⽌；
• join()：主进程阻塞，等待⼦进程的退出， 必须在close或terminate之后
  使⽤；

10、进程间通信

multiprocessing 模块的 Queue 类实现多进程之间的数据传递

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