35进程/join方法/互斥锁

代码创建进程

"""
创建进程的方式有哪些
    1.鼠标双击桌面一个应用图标
    2.代码创建
    
创建进程的本质:在内存中申请一块内存空间用于运行相应的程序代码
"""
# 第一种创建进程的方式》》对象
# from multiprocessing import Process
# import time
#
#
# def task(name):
#     print('%s is running' % name)
#     time.sleep(3)
#     print('%s is over' % name)
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     p = Process(target=task, args=('jason',))  # 创建一个进程对象
#     p.start()  # 告诉操作系统创建一个新的进程
#     print('主进程')
"""
强调:不同的操作系统创建进程的要求不一样
    在windows中创建进程是以导入模块的方式进行 所以创建进程的代码必须写在__main__子代码中
    否则会直接报错 因为在无限制创建进程
    在linux和mac中创建进程是直接拷贝一份源代码然后执行 不需要写在__main__子代码中
"""
# 创建进程的第二种方式》》类
from multiprocessing import Process
import time
class MyProcess(Process):
    def __init__(self, username):
        self.username = username
        super().__init__()
    def run(self):
        print('你好啊 小姐姐',self.username)
        time.sleep(3)
        print('get out!!!',self.username)
if __name__ == '__main__':
    p = MyProcess('tony')
    p.start()
    print('主进程')
    
思考:如何让TCP服务端实现并发的效果

进程实现并发

"""
将与客户端通信的代码封装成一个函数 （就不仅仅只是一次只给一个用户做数据交互，就不存在客户唯一，客户的地址可以变化）
之后每来一个客户端就创建一个进程专门做交互
"""
具体代码参考py文件

join方法

# 让主进程代码等待子进程代码运行完毕再执行
1.join方法的简单使用
2.如何真正理解等待的过程

from multiprocessing import Process
import time


def task(name, n):
    print(f'{name} is running')
    time.sleep(n)
    print(f'{name} is over')


if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=task, args=('jason', 1))
    p2 = Process(target=task, args=('tony', 2))
    p3 = Process(target=task, args=('kevin', 3))
    start_time = time.time()
    p1.start()
    p2.start()
    p3.start()
    p1.join()
    p2.join()
    p3.join()
    end_time = time.time() - start_time
    print('主进程', f'总耗时:{end_time}')  # 主进程 总耗时:3.015652894973755
    # 如果是一个start一个join交替执行 那么总耗时就是各个任务耗时总和
    
"""
需求:想让p.start()之后的代码 等待子进程全部运行结束之后再打印
    1.简单做法:直接sleep
        肯定不行 因为子进程运行的时间不可控
    2.join方法
        针对多个子进程的等待一定要理解!!!
"""

进程间数据默认隔离

# 内存可以看成是有很多个小隔间组成的 彼此不干扰
from multiprocessing import Process

money = 999


def task():
    global money  # 局部修改全局不可变类型  但是只是改变子代码里面的money，就算写了全局gobal也没有用
    money = 666


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    p.start()
    p.join()  # 确保子进程代码运行结束再打印money
    print(money)
 
"""默认隔离  但是可以通过一些技术打破"""（主进程和子进程之间通常默认互不干扰）

 

进程对象属性和方法

"""
进程号如何查看
    windows:             tasklist结果集中PID
    mac:                    ps -ef
"""
1.查看进程号的方法
    1.1.current_process函数
      from multiprocessing import Process, current_process
    current_process().pid
     # 获取进程号的用处之一就是可以通过代码的方式管理进程
      windows          taskkill关键字
    mac/linux          kill关键字
  1.2.os模块
      os.getpid()  # 获取当前进程的进程号
    os.getppid()  # 获取当前进程的父进程号
2.杀死子进程
    terminate()
3.判断子进程是否存活
    is_alive()

 

僵尸进程与孤儿进程

僵尸进程
    # 为什么主进程默认需要等待子进程结束才会结束
  所有的子进程在运行结束之后都会变成僵尸进程(死了没死透)
  还保留着pid和一些运行过程的中的记录便于主进程查看(短时间保存)
  这些信息会被主进程回收(僵尸彻底死了)
    1.主进程正常结束（通常都是主进程结束掉，子进程才能结束）
    2.调用join方法
  
孤儿进程
    # 子进程存活着 父进程意外死亡
  子进程会被操作系统自动接管(儿童福利院)

守护进程

"""
守护即死活全部参考守护的对象
    对象死立刻死
"""
from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print(f'大内总管:{name}正常活着')
    time.sleep(3)
    print(f'大内总管:{name}正常死了')

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task, args=('赵公公',))
    # 必须写在start前面
    p.daemon = True  # 将子进程设置为守护进程:主进程结束 子进程立刻结束
    p.start()
    print('皇帝Jason寿终正寝')

互斥锁(重要)

"""
每逢节假日抢票
    手机上明明显示还有余票 但是点击购买的时候却提示已经没有票了
    之后回到查询页面发现确实显示没有票了

上午10:00打开买票软件查看票数 系统给你发过来的是10:00对应的数据
只要你页面不刷新不点击下一步 那么页面数据永远展示的是10:00的
"""
# 代码模拟抢票(有问题)
import json
from multiprocessing import Process
import time
import random


# 查票
def search(name):
    with open(r'ticket_data.json', 'r', encoding='utf8') as f:
        data = json.load(f)
    print(f'{name}查询当前余票:%s' % data.get('ticket_num'))


# 买票
def buy(name):
    '''
    点击买票是需要再次查票的 因为期间其他人可能已经把票买走了
    '''
    # 1.查票
    with open(r'ticket_data.json', 'r', encoding='utf8') as f:
        data = json.load(f)
    time.sleep(random.randint(1, 3))
    # 2.判断是否还有余票
    if data.get('ticket_num') > 0:
        data['ticket_num'] -= 1
        with open(r'ticket_data.json', 'w', encoding='utf8') as f:
            json.dump(data, f)
        print(f'{name}抢票成功')
    else:
        print(f'{name}抢票失败 没有余票了')


def run(name):
    search(name)
    buy(name)


# 模拟多人同时抢票
if __name__ == '__main__':
    for i in range(1, 10):  #模拟一下，用户名在1-10之间
        p = Process(target=run, args=('用户:%s' % i,))
        p.start()

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当多个进程操作同一份数据的时候会造成数据的错乱！！！  不加互斥锁，会显示都抢到最后一张票了
这个时候需要加锁处理(互斥锁)
    将并发变成串行 牺牲了效率但是保证的数据的安全
 
互斥锁并不能轻易使用 容易造成死锁现象
互斥锁只在处理数据的部分加锁 不能什么地方都加 严重影响程序的效率
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查票可以一次性给所有人看 但是买票环节必须'排队'>>>:互斥锁

from multiprocessing import Process, Lock
mutex = Lock()
mutex.acquire()  # 抢锁
mutex.release()  # 放锁
ps:我们以后在编程生涯中几乎不会自己操作锁 理解原理即可
  
"""
锁相关知识
    行锁:针对行数据加锁 同一时间只能一个人操作
    表锁:针对表数据加锁 同一时间只能一个人操作
锁的应用范围很广 但是核心都是为了保证数据的安全!!!
"""