x多进程

Posted 2021-01-01 ting-light

#!/usr/bin/env python3

# -*- coding: utf-8 -*-

 

‘‘‘

from multiprocessing import Process

import os 

#子进程要执行的代码

def run_proc(name):

    print(‘Run child process %s(%s)...‘%(name,os.getpid()))

 

if __name__==‘__main__‘:

    print(‘Parent process %s.‘% os.getpid())

    p=Process(target=run_proc,args=(‘test‘,))

    print(‘Child process will start.‘)

    p.start()

    p.join()

    print(‘Child process end‘)

‘‘‘

#执行结果如下

‘‘‘

Parent process 4152.

Child process will start.

Run child process test(10456)...

Child process end

‘‘‘

 

#创建子进程时，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，这样创建进程比fork（）还要简单。

#join()方法可以等待子进程结束后再继续往下运行，通常用于进程间的同步。

 

‘‘‘

from multiprocessing import Pool

import os ,time,random

def long_time_task(name):

    print(‘Run task %s(%s)...‘%(name,os.getpid()))

    start=time.time()

    time.sleep(random.random()*3)

    end=time.time()

    print(‘Task %s runs %0.2f seconds.‘ % (name,(end-start)))

 

if __name__==‘__main__‘:

    print(‘Parent process %s .‘ % os.getpid())

    p=Pool(4)

    for i in range(5):

        p.apply_async(long_time_task,args=(i,))

    print(‘Wainting for all subprocesses done...‘)

    p.close()

    p.join()

    print(‘All subprocesses done...‘)

‘‘‘

#执行结果如下

‘‘‘

Parent process 9508 .

Wainting for all subprocesses done...

Run task 0(5084)...

Run task 1(8540)...

Run task 2(6500)...

Run task 3(4756)...

Task 1 runs 0.78 seconds.

Run task 4(8540)...

Task 4 runs 0.93 seconds.

Task 0 runs 1.92 seconds.

Task 3 runs 2.49 seconds.

Task 2 runs 2.75 seconds.

All subprocesses done...

‘‘‘  

 

#对POOL对象调用join()方法会等待所有子进程执行完毕，调用join()之前必须先调用close()，调用close（）之后就不能继续添加新的Process了。

 

#请注意输出的结果，task 0,1,2,3是立刻执行的，而task 4要等待前面某个task完成后才执行，这是因为POOL的默认大小在此电脑上是4，因此，最多同时

#执行4个进程。这是Pool有意设计的限制，并不是操作系统的限制。如果改成：p=Pool(5),就可以同时跑5个进程。

#由于POOL的默认大小是CPU的核数，如果你不幸拥有8核CPU，你要提交至少9个子进程才能看到上面的等待效果。

 

#子进程

#很多时候，子进程并不是自身，而是一个外部进程。我们创建了子进程后，还需要控制子进程的输入和输出。

#subprocess 模块可以让我们非常方便地启动一个子进程，然后控制其输入和输出。

#下面演示如何在Python代码中运行命令nslookup www.python.org ,这和命令直接运行的效果是一样的：

‘‘‘

import subprocess

print(‘$nslookup www.python.org‘)

r=subprocess.call([‘nslookup‘,‘www.python.org‘])

print(‘Exit code:‘,r)

‘‘‘

#执行结果如下：

‘‘‘

$nslookup www.python.org

服务器:  dc.gticom.cn

Address:  172.18.5.251

 

非权威应答:

名称:    python.map.fastly.net

Addresses:  2a04:4e42:11::223

          151.101.72.223

Aliases:  www.python.org

 

Exit code: 0

‘‘‘

 

#如果子进程还需要输入，则可以通过communicate()方法输入：

‘‘‘

import subprocess

print(‘$ nslookup‘)

p= subprocess.Popen([‘nslookup‘],stdin=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)

output,err = p.communicate(b‘set q=mx python.org exit ‘)

print(output.decode(‘utf-8‘))

print(‘Exit code:‘,p.returncode)

‘‘‘

#上面的代码相当于在命令行执行命令nslookup，然后手动输入：

‘‘‘

set q=mx 

python.org

exit

‘‘‘

#上述代码未运行出来，暂不理会

 

#进程间通信

#Python 的multiprocessing模块包装了底层的机制，提供了Queue、Pipes等多种方式来交换数据。

#以Queue为例，在父进程中创建两个子进程，一个往Queue里写数据，一个从Queue里读数据：

#队列是线程间最常用的交换数据的形式。Queue模块是提供队列操作的模块。

from multiprocessing import Process,Queue

import os,time,random

#写数据进程执行的代码

def write(q):

    print(‘Process to write:%s‘%os.getpid())

    for value in [‘A‘,‘B‘,‘C‘]:

        print(‘Put %s to queue...‘ % value)

        q.put(value) # 调用对象的put()方法在队尾插入一个项目。

        time.sleep(random.random()) # time.sleep(n) 推迟调用线程的运行，表示将进程挂起 n 秒 。random.random 用于生成一个在区间[0,1)之间的随机浮点数。

#读数据进程执行的代码：

def read(q):

    print(‘Process to read:%s‘ % os.getpid())

    while True:

        value=q.get(True) # 调用队列对象的get()方法，从队头删除并返回一个项目。

        print(‘Get %s from queue.‘ % value)

if __name__==‘__main__‘:

#父进程创建Queue,并传给各个子进程：

    q=Queue()

    pw=Process(target=write,args=(q,))

    pr=Process(target=read,args=(q,))

    #启动子进程pw,写入：

    pw.start()

    #启动子进程pr,读取：

    pr.start()

    #等待pw结束：

    pw.join()   #join()方法可以等待子进程结束后再继续往下运行，通常用于进程间的同步。

    #pr 进程里是死循环，无法等待其结束，只能强行终止：

    pr.terminate()

#Process ，创建进程的类：Process([group[,target[,name[,args[,kwargs]]]]]),target表示调用对象（一般为函数名），

#args表示调用对象的位置参数（一般为函数的入参）元组。kwargs表示调用对象的字典。name为别名。group实质上不使用。

#输出结果如下：

 

‘‘‘

Process to write:7952

Put A to queue...

Process to read:13656

Get A from queue.

Put B to queue...

Get B from queue.

Put C to queue...

Get C from queue.

‘‘‘

# 在Unix/Linux下，multiprocessing模块封装了fork()调用，使我们不需要关注fork()的细节。由于Windows没有fork调用，因此，multiprocessing需要‘模拟’出

#fork的效果，父进程所有Python对象都必须通过pickle序列化再传到子进程去，所以，如果multiprocessing在Windows下调用失败了，要先考虑是不是pickle失败了。

 

#在Unix/Linux下，可以使用fork()调用实现多进程。

#要实现跨平台的多进程，可以使用multiprocessing模块

#进程间通信是通过Queue、Pipes等实现的。