【Python併發】【Python多進程(一)】創建進程

【Python併發】【Python多進程(一)】創建進程
【Python併發】【Python多進程(二)】進程間通信
【Python併發】【Python多進程(三)】進程間數據共享
【Python併發】【Python多進程(四)】進程同步

一. 多進程模塊multiprocessing

在Python的os模塊中封裝了許多的系統調用，其中封裝了Unix/Linux系統中的fork()系統調用，其作用是複製當前的進程來產生新進程，當前進行稱爲“父進程”，新進程稱爲“子進程”。但是，在Windows系統中是沒有fork()系統調用的。因此,Python提供了跨平臺的多進行模塊"multiprocessing"。

二. 使用Process類創建進程

2.1 直接使用Process類

from multiprocessing import Process

def say_hi(name):
    print('hi', name+'!')

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=say_hi, args=('tony',)) # 指定進程執行的函數並傳遞參數
    p.start() # 啓動進程
    p.join() # 使主進程等待子進程(也就是定義的p)結束後運行，用於進程同步

輸出：
hi tony!

2.2 繼承Process類

from multiprocessing import Process

class MyProcess(Process):
    def __init__(self, name):
        super(MyProcess, self).__init__()
        self.name = name

    def run(self):  # 重寫父類的run()方法，其中應包含進程將要執行的代碼
        print('hi', self.name + '!')

if __name__ == '__main__':
    p = MyProcess('tony')
    p.start()
    p.join()

輸出：
hi tony!

2.3 進階例子：顯示進程信息

from multiprocessing import Process
import os

def process_info(message):
    print(message)
    print('當前模塊：', __name__)
    print('當前進程的父進程id: ', os.getppid())
    print('當前進程的id: ', os.getpid())

def say_hi(name):
    process_info('say_hi')
    print('hi', name+'!')

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=say_hi, args=('tony',))
    p.start()
    p.join()

輸出：

say_hi
當前模塊： __mp_main__
當前進程的父進程id:  22300
當前進程的id:  15624
hi tony!

2.4 Porcess對象常用的方法與屬性

• name：進程的名稱；
• daemon：布爾值，是否是守護進程；
• pid：進程ID；
• exitcode：進程退出碼；
• run()：表示進程所要做的事情，通過向參數taget指定一個函數的方式指定run的行爲，或者在子類中重載該方法；
• start()：啓動進程；
• join()：阻塞當前進程，直至調用該方法的進程結束；
• is_alive()：判斷進程是否還活着；
• terminate()：終止進程；
• close()：關閉Process對象，釋放與之關聯的資源；

from multiprocessing import Process
import time
import signal

p = Process(target=time.sleep, args=(10, ))
print(p, p.is_alive())  # <Process(Process-1, initial)> False
p.start()
print(p, p.is_alive())  # <Process(Process-1, started)> True
p.terminate()
time.sleep(1)
print(p, p.is_alive())  # <Process(Process-1, stopped[SIGTERM])> False
print(p.exitcode == -signal.SIGTERM)  # True

2.5 進程池Pool

進程池用於批量的創建進程

from multiprocessing import Pool
import os

def square(x):
    return x**2

if __name__ == '__main__':
    print('父進程：{}'.format(os.getppid()))
    with Pool(processes=4) as pool: # 指定進程池中包含的進程數
        print(pool.apply(square, (2,)))  # 阻塞式調用

        res1 = pool.apply_async(square, (3,))  # 異步調用
        print(res1.get(timeout=2))  # 獲得返回值，2秒內未返回則拋異常

        # 啓動多個異步進程
        multiple_results = [pool.apply_async(square, (i,)) for i in range(3)]
        print([res.get(timeout=1) for res in multiple_results])

        print(pool.map(square, range(3)))  # map的並行版本

        for i in pool.imap(square, range(3)):  # pool.map的迭代器版本
            print(i)

        for i in pool.imap_unordered(square, range(3)):  # imap的無序版本
            print(i)

        pool.close()
        pool.join()  # join()只能在close()後調用，因此pool.close()後表示不再接受新的進程了
        print("所有子進程結束！")