并发编程

Posted 2020-12-31 wangjian941118

并发:指应用能够交替执行不同的任务

并行:指应用能够同时执行不同的任务

同步:所谓同步就是一个任务的完成需要依赖另一个任务时,只有等待被依赖的任务完成后,依赖的任务才能算完成,这是一种可靠的任务序列,要么都成功,要么都失败,两个任务的状态可以保持一致.

异步:所谓异步是不需要等待被依赖的任务完成,知识通知被依赖的任务要完成什么工作,依赖的任务也立即执行,只要自己完成了整个任务就算完成了,至于被依赖的任务最重是否真正完成,依赖它的任务无法确定,所以他是不可靠的任务序列

阻塞和非阻塞这两个概念与程序(线程)等待消息通知(无所谓同步或者异步)时的状态有关.也就是阻塞与非阻塞主要是程序(线程)等待消息通知时的状态角度来说的

 

process模块

　　是一个创建进程的模块,借助这个模块,可以完成进程的创建

Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])，由该类实例化得到的对象，表示一个子进程中的任务（尚未启动）

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，需要强调的是，p.join只能join住start开启的进程，而不能join住run开启的进程  

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
p.exitcode:进程在运行时为None、如果为–N，表示被信号N结束(了解即可)
p.authkey:进程的身份验证键,默认是由os.urandom()随机生成的32字符的字符串。这个键的用途是为涉及网络连接的底层进程间通信提供安全性，这类连接只有在具有相同的身份验证键时才能成功（了解即可）

在Windows操作系统中由于没有fork(linux操作系统中创建进程的机制)，在创建子进程的时候会自动 import 启动它的这个
文件，而在 import 的时候又执行了整个文件。因此如果将process()直接写在文件中就会无限递归创建子进程报错。所以
必须把创建子进程的部分使用if __name__ ==‘__main__’ 判断保护起来，import 的时候 ，就不会递归运行了。



使用process模块创建进程
在一个python进程中开启子进程,start方法和并发效果

在python中创建第一个子进程

import tme
from multiprocessing import Process

def f(name):
    print(‘hello‘,name)
    print(‘我是子进程‘)

if __name__ == ‘main‘:
    p = Process(target = f,args = (‘bob‘,))
    p.start()
    time.sleep(1)
    print(‘执行主进程的内容了‘)

查看主进程和子进程的进程号

impert os
from multiprocessing import Process

def f(x):
    print(‘子进程id:‘os.getpid(),父进程id:‘,os.getppid())
    return x*x

if __name__ == ‘main‘:
    print(‘主进程id:‘,os.getpid())
    p_lst = []
    for i in range(5):
        p = Process(target = f , args = (i,))
        p.start()

 

多个进程同时运行(子进程的执行顺序不是根据启动顺序决定的)

import time
from multiprocessing import Prcess

def f(name):
    print(‘hello‘,name)
    time.sleep(1)

if__name__==‘__main__‘:
    p_lst = []
    for i in range(5):
        p = Process(target = f,args = (i,))
        p.start()

多个进程同时进行,再谈join方法(1)

import time
from multiprocessing import Process

def f(name)
    print(‘hello‘,name)
    time.sleep(1)

if__name__==‘__main__‘:
    p_lst = []
    for i in range(5):
        p = Process(target = f,args = (‘bob‘,))
        p.start()
        p_lst.append(p)
        p.join()
    #[p.join() for p in p_lst]
    print(‘父进程在执行‘)

多个进程同时运行,再谈join方法(2)

import time
from multiprocessing import Process

def f(name):
    print(‘hello‘, name)
    time.sleep(1)

if __name__ == ‘__main__‘:
    p_lst = []
    for i in range(5):
        p = Process(target=f, args=(‘bob‘,))
        p.start()
        p_lst.append(p)
    # [p.join() for p in p_lst]
    print(‘父进程在执行‘)

除了原生类开启进程的方法,还有一种以继承Process类的形式开启进程的方式

import os
from mulitprocessing import Process

class MyProcess(Process):
    def __init__(self,name):
        super(MyProcess,self).__init__()
        self.name = name
    def run(self):
        print(os.getpid())
        print(‘%s正在和女主播聊天‘% self.name)
if__name__ == ‘__main__‘
    p1 = MyProcess(‘zhangmincong‘)
    P2 = MyProcess(‘duanpengpeng‘)
    p3 = MyProcess(‘zhaozhenyu‘)

    p1.start()
    p2.start()
    p3.start()

    p1.join()
    p2.join()
    p3.join()

    print(‘主线程‘)

进程之间的数据隔离问题

from multiprocessing import Process

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


if __name__ == ‘__main__‘:
    n = 100
    p=Process(target=work)
    p.start()
    print(‘主进程内: ‘,n)

 

守护进程

会随着主进程的结束而结束

主进程创建守护进程

　　其一：守护进程会在主进程代码执行结束后就终止

　　其二：守护进程内无法再开启子进程,否则抛出异常：AssertionError: daemonic processes are not allowed to have children

注意：进程之间是互相独立的，主进程代码运行结束，守护进程随即终止

 

守护进程的启动

import os
import time
from multiprocessing import Process

class Myprocess(Process):
    def __init__(self,person):
        super().__init__()
        self.person = person
    def run(self):
        print(os.getpid(),self.name)
        print(‘%s正在和女主播聊天‘ %self.person)


p=Myprocess(‘哪吒‘)
p.daemon=True #一定要在p.start()前设置,设置p为守护进程,禁止p创建子进程,并且父进程代码执行结束,p即终止运行
p.start()
time.sleep(10) # 在sleep时查看进程id对应的进程ps -ef|grep id
print(‘主‘)

主进程代码执行结束守护进程立即结束

from multiprocessing import Process

def foo():
    print(123)
    time.sleep(1)
    print("end123")

def bar():
    print(456)
    time.sleep(3)
    print("end456")


p1=Process(target=foo)
p2=Process(target=bar)

p1.daemon=True
p1.start()
p2.start()
time.sleep(0.1)
print("main-------")#打印该行则主进程代码结束,则守护进程p1应该被终止.#可能会有p1任务执行的打印信息123,因为主进程打印main----时,p1也执行了,但是随即被终止.