3 [多进程]-开启多进程

1、multiprocessing模块

（1）介绍

python中的多线程无法利用多核优势，如果想要充分地使用多核CPU的资源（os.cpu\_count()查看），在python中大部分情况需要使用多进程。

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。

　　

（2）代码实现方式1

# 开启进程方式1：multiprocessing

import time
from multiprocessing import Process


def task(name):
    print('%s is running' % name)
    time.sleep(2)
    print('%s is done' % name)


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task, args=('子进程1',))
    p.start()   # 仅仅给os发送了一个信号，我准备要开启一个进程

    print('主进程执行结束...')

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

    

2、 Process类

（1）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

（2）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

（3）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。

（4）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

（5）代码实现方式2 

　　

3、查看进程的id和父id

from multiprocessing import Process
import time
import os


# 定义子进程的函数
def task(name):
    print('%s is running' % name, os.getpid())  # 取出子进程的id
    print('父进程id：', os.getppid())       # 取出父进程的id
    time.sleep(2)
    print('%s is done' % name)

# 执行父进程，开启子进程
if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task, args=('子进程1',))
    p.start()

    print('父进程done', os.getpid())       # 该进程的id

 

4、join方法

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。

　　

 

 

• （1）和串行执行的区别

from multiprocessing import Process
import time


# 子进程函数
def task(name):
    print('%s is running' % name)
    time.sleep(2)

# 父进程代码
if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=task, args=('子进程1',))
    p2 = Process(target=task, args=('子进程2',))
    p3 = Process(target=task, args=('子进程3',))

    p1.start()
    p2.start()
    p3.start()
    # 有的同学会有疑问: 既然join是等待进程结束, 那么我像下面这样写, 进程不就又变成串行的了吗?
    # 当然不是了, 必须明确：p.join()是让谁等？
    # 很明显p.join()是让主线程等待p的结束，卡住的是主进程而绝非子进程p，
    p1.join()
    p2.join()
    p3.join()
    print('父进程done')

 

　　

上述启动进程与join进程可以简写为

p_l=[p1,p2,p3,p4]

for p in p_l:
    p.start()

for p in p_l:
    p.join()

　　

• （2）与串行的时间比较

 

5、Process的其他方法

　　（1）p.is_alive():查看进程是否存活

　　（2）p1.terminate()#关闭进程,不会立即关闭,所以is_alive立刻查看的结果可能还是存活

　　（3）name='子进程1'：可以用关键参数来指定进程名，系统的系统名

　　（4）p1.pid：查看进程的ip

 

6、僵尸进程、孤儿进程、守护进程

僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵尸进程。
（创建了，但是没有获取状态的子进程）

　　　　

孤儿进程：一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

　　

守护进程：在后台运行,不与任何终端关联的进程,通常情况下守护进程在系统启动时就在运行,它们以root用户或者其他特殊用户(apache和postfix)运行,并能处理一些系统级的任务.
习惯上守护进程的名字通常以d结尾(sshd),但这些不是必须的.
例如，syslogd就是指管理系统日志的守护进程。

　

7.守护进程

如果我们有两个任务需要并发执行，那么开一个主进程和一个子进程分别去执行就ok了，
如果子进程的任务在主进程任务结束后就没有存在的必要了，那么该子进程应该在开启前就被设置成守护进程。
主进程代码运行结束，守护进程随即终止

　　

　　（1）守护进程已经start了

　　

　　（2）守护进程开启

　　

　　（3）守护进程不允许开启子进程