守护进程互斥锁队列和IPC机制

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了守护进程互斥锁队列和IPC机制相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

进程对象及其他方法

"""
一台计算机上面运行着很多进程,那么计算机是如何区分并管理这些进程服务端的呢?
计算机会给每一个运行的进程分配一个PID号 
如何查看
	windows电脑 
		进入cmd输入tasklist即可查看
		tasklist |findstr PID查看具体的进程
	mac电脑 
		进入终端之后输入ps aux
		ps aux|grep PID查看具体的进程 
"""
from multiprocessing import Process, current_process
current_process().pid  # 查看当前进程的进程号

import os
os.getpid()  # 查看当前进程进程号
os.getppid()  # 查看当前进程的父进程进程号


p.terminate()  # 杀死当前进程
# 是告诉操作系统帮你去杀死当前进程 但是需要一定的时间 而代码的运行速度极快
time.sleep(0.1)
print(p.is_alive())  # 判断当前进程是否存活

僵尸进程与孤儿进程(了解)

# 僵尸进程
"""
死了但是没有死透
当你开设了子进程之后 该进程死后不会立刻释放占用的进程号
因为我要让父进程能够查看到它开设的子进程的一些基本信息 占用的pid号 运行时间。。。
所有的进程都会步入僵尸进程
	父进程不死并且在无限制的创建子进程并且子进程也不结束
	回收子进程占用的pid号
		父进程等待子进程运行结束
		父进程调用join方法
"""

# 孤儿进程
"""
子进程存活,父进程意外死亡
操作系统会开设一个“儿童福利院”专门管理孤儿进程回收相关资源
"""

守护进程

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print(‘%s总管正在活着‘% name)
    time.sleep(3)
    print(‘%s总管正在死亡‘ % name)


if __name__ == ‘__main__‘:
    p = Process(target=task,args=(‘egon‘,))
    # p = Process(target=task,kwargs={‘name‘:‘egon‘})
    p.daemon = True  # 将进程p设置成守护进程  这一句一定要放在start方法上面才有效否则会直接报错
    p.start()
    print(‘皇帝jason寿终正寝‘)

互斥锁

多个进程操作同一份数据的时候,会出现数据错乱的问题

针对上述问题,解决方式就是加锁处理:将并发变成串行,牺牲效率但是保证了数据的安全

from multiprocessing import Process, Lock
import json
import time
import random


# 查票
def search(i):
    # 文件操作读取票数
    with open(‘data‘,‘r‘,encoding=‘utf8‘) as f:
        dic = json.load(f)
    print(‘用户%s查询余票:%s‘%(i, dic.get(‘ticket_num‘)))
    # 字典取值不要用[]的形式 推荐使用get  你写的代码打死都不能报错!!!


# 买票  1.先查 2.再买
def buy(i):
    # 先查票
    with open(‘data‘,‘r‘,encoding=‘utf8‘) as f:
        dic = json.load(f)
    # 模拟网络延迟
    time.sleep(random.randint(1,3))
    # 判断当前是否有票
    if dic.get(‘ticket_num‘) > 0:
        # 修改数据库 买票
        dic[‘ticket_num‘] -= 1
        # 写入数据库
        with open(‘data‘,‘w‘,encoding=‘utf8‘) as f:
            json.dump(dic,f)
        print(‘用户%s买票成功‘%i)
    else:
        print(‘用户%s买票失败‘%i)


# 整合上面两个函数
def run(i, mutex):
    search(i)
    # 给买票环节加锁处理
    # 抢锁
    mutex.acquire()

    buy(i)
    # 释放锁
    mutex.release()


if __name__ == ‘__main__‘:
    # 在主进程中生成一把锁 让所有的子进程抢 谁先抢到谁先买票
    mutex = Lock()
    for i in range(1,11):
        p = Process(target=run, args=(i, mutex))
        p.start()
"""
扩展 行锁 表锁

注意:
	1.锁不要轻易的使用,容易造成死锁现象(我们写代码一般不会用到,都是内部封装好的)
	2.锁只在处理数据的部分加来保证数据安全(只在争抢数据的环节加锁处理即可) 
"""

进程间通信

队列Queue模块

"""
管道:subprocess 
	stdin stdout stderr
队列:管道+锁

队列:先进先出
堆栈:先进后出
"""
from multiprocessing import Queue

# 创建一个队列
q = Queue(5)  # 括号内可以传数字 标示生成的队列最大可以同时存放的数据量

# 往队列中存数据
q.put(111)
q.put(222)
q.put(333)
# print(q.full())  # 判断当前队列是否满了
# print(q.empty())  # 判断当前队列是否空了
q.put(444)
q.put(555)
# print(q.full())  # 判断当前队列是否满了

# q.put(666)  # 当队列数据放满了之后 如果还有数据要放程序会阻塞 直到有位置让出来 不会报错

"""
存取数据 存是为了更好的取
千方百计的存、简单快捷的取

同在一个屋檐下
差距为何那么大
"""

# 去队列中取数据
v1 = q.get()
v2 = q.get()
v3 = q.get()
v4 = q.get()
v5 = q.get()
# print(q.empty())
# V6 = q.get_nowait()  # 没有数据直接报错queue.Empty
# v6 = q.get(timeout=3)  # 没有数据之后原地等待三秒之后再报错  queue.Empty
try:
    v6 = q.get(timeout=3)
    print(v6)
except Exception as e:
    print(‘一滴都没有了!‘)

# # v6 = q.get()  # 队列中如果已经没有数据的话 get方法会原地阻塞
# print(v1, v2, v3, v4, v5, v6)

"""
q.full()
q.empty()
q.get_nowait()
在多进程的情况下是不精确
"""

IPC机制

from multiprocessing import Queue, Process

"""
研究思路
    1.主进程跟子进程借助于队列通信
    2.子进程跟子进程借助于队列通信
"""
def producer(q):
    q.put(‘我是23号技师 很高兴为您服务‘)


def consumer(q):
    print(q.get())


if __name__ == ‘__main__‘:
    q = Queue()
    p = Process(target=producer,args=(q,))
    p1 = Process(target=consumer,args=(q,))
    p.start()
    p1.start()

生产者消费者模型

"""
生产者:生产/制造东西的
消费者:消费/处理东西的
该模型除了上述两个之外还需要一个媒介
	生活中的例子做包子的将包子做好后放在蒸笼(媒介)里面,买包子的取蒸笼里面拿
	厨师做菜做完之后用盘子装着给你消费者端过去
	生产者和消费者之间不是直接做交互的,而是借助于媒介做交互
	
生产者(做包子的) + 消息队列(蒸笼) + 消费者(吃包子的)
"""

线程理论

致命三问

  • 什么是线程

    """
    进程:资源单位
    线程:执行单位
    
    将操作系统比喻成一个大的工厂
    那么进程就相当于工厂里面的车间
    而线程就是车间里面的流水线
    
    每一个进程肯定自带一个线程
    
    再次总结:
    	进程:资源单位(起一个进程仅仅只是在内存空间中开辟一块独立的空间)
    	线程:执行单位(真正被cpu执行的其实是进程里面的线程,线程指的就是代码的执行过程,执行代码中所需要使用到的资源都找所在的进程索要)
    	
    进程和线程都是虚拟单位,只是为了我们更加方便的描述问题
    """
    
  • 为何要有线程

    """
    开设进程
    	1.申请内存空间	耗资源
    	2.“拷贝代码”   耗资源
    开线程
    	一个进程内可以开设多个线程,在用一个进程内开设多个线程无需再次申请内存空间操作
    
    总结:
    	开设线程的开销要远远的小于进程的开销
    	同一个进程下的多个线程数据是共享的!!!
    """
    我们要开发一款文本编辑器
    	获取用户输入的功能
      实时展示到屏幕的功能
      自动保存到硬盘的功能
    针对上面这三个功能,开设进程还是线程合适???
    	开三个线程处理上面的三个功能更加的合理
    
  • 如何使用

以上是关于守护进程互斥锁队列和IPC机制的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

守护进程互斥锁ipc机制生产者消费者模型

python—day29 守护进程互斥锁模拟抢票IPC通信机制生产者消费者模型

开启子进程的两种方式,孤儿进程与僵尸进程,守护进程,互斥锁,IPC机制,生产者与消费者模型

python 39

20181229(守护进程,互斥锁,IPC,生产者和消费者模型)

35 守护进程 互斥锁 IPC 共享内存 的方式 生产者消费者模型