【Python并发】【Python多进程(一)】创建进程

【Python并发】【Python多进程(一)】创建进程
【Python并发】【Python多进程(二)】进程间通信
【Python并发】【Python多进程(三)】进程间数据共享
【Python并发】【Python多进程(四)】进程同步

一. 多进程模块multiprocessing

在Python的os模块中封装了许多的系统调用，其中封装了Unix/Linux系统中的fork()系统调用，其作用是复制当前的进程来产生新进程，当前进行称为“父进程”，新进程称为“子进程”。但是，在Windows系统中是没有fork()系统调用的。因此,Python提供了跨平台的多进行模块"multiprocessing"。

二. 使用Process类创建进程

2.1 直接使用Process类

from multiprocessing import Process

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

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=say_hi, args=('tony',)) # 指定进程执行的函数并传递参数
    p.start() # 启动进程
    p.join() # 使主进程等待子进程(也就是定义的p)结束后运行，用于进程同步

输出：
hi tony!

2.2 继承Process类

from multiprocessing import Process

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

    def run(self):  # 重写父类的run()方法，其中应包含进程将要执行的代码
        print('hi', self.name + '!')

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

输出：
hi tony!

2.3 进阶例子：显示进程信息

from multiprocessing import Process
import os

def process_info(message):
    print(message)
    print('当前模块：', __name__)
    print('当前进程的父进程id: ', os.getppid())
    print('当前进程的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()

输出：

say_hi
当前模块： __mp_main__
当前进程的父进程id:  22300
当前进程的id:  15624
hi tony!

2.4 Porcess对象常用的方法与属性

• name：进程的名称；
• daemon：布尔值，是否是守护进程；
• pid：进程ID；
• exitcode：进程退出码；
• run()：表示进程所要做的事情，通过向参数taget指定一个函数的方式指定run的行为，或者在子类中重载该方法；
• start()：启动进程；
• join()：阻塞当前进程，直至调用该方法的进程结束；
• is_alive()：判断进程是否还活着；
• terminate()：终止进程；
• close()：关闭Process对象，释放与之关联的资源；

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 进程池Pool

进程池用于批量的创建进程

from multiprocessing import Pool
import os

def square(x):
    return x**2

if __name__ == '__main__':
    print('父进程：{}'.format(os.getppid()))
    with Pool(processes=4) as pool: # 指定进程池中包含的进程数
        print(pool.apply(square, (2,)))  # 阻塞式调用

        res1 = pool.apply_async(square, (3,))  # 异步调用
        print(res1.get(timeout=2))  # 获得返回值，2秒内未返回则抛异常

        # 启动多个异步进程
        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的并行版本

        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的无序版本
            print(i)

        pool.close()
        pool.join()  # join()只能在close()后调用，因此pool.close()后表示不再接受新的进程了
        print("所有子进程结束！")