2 并发编程--开启进程的两种方式

multiprocessing  英 /mʌltɪ'prəʊsesɪŋ/ n. [计][通信] 多重处理

1、multiprocessing 模块介绍

python中的多线程无法利用多核优势，如果想要充分地使用多核CPU的资源（os.cpu\_count\(\)查看），在python中大部分情况需要使用多进程。

Python提供了multiprocessing。 multiprocessing模块用来开启子进程，并在子进程中执行我们定制的任务（比如函数），该模块与多线程模块threading的编程接口类似。multiprocessing模块的功能众多：支持子进程、通信和共享数据、执行不同形式的同步，>提供了Process、Queue、Pipe、Lock等组件。

需要再次强调的一点是：与线程不同，进程没有任何共享状态，进程修改的数据，改动仅限于该进程内。

2、Process类的介绍

创建进程的类：

Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])，由该类实例化得到的对象，可用来开启一个子进程

强调：
1. 需要使用关键字的方式来指定参数

2. args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元组形式，必须有逗号

参数介绍：

group参数未使用，值始终为None

target表示调用对象，即子进程要执行的任务

args表示调用对象的位置参数元组，args=(1,2,'egon',)

kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'egon','age':18}

name为子进程的名称

方法介绍：

p.start()：启动进程，并调用该子进程中的p.run() 
p.run():进程启动时运行的方法，正是它去调用target指定的函数，我们自定义类的类中一定要实现该方法  

p.terminate():强制终止进程p，不会进行任何清理操作，如果p创建了子进程，该子进程就成了僵尸进程，使用该方法需要特别小心这种情况。如果p还保存了一个锁那么也将不会被释放，进而导致死锁
p.is_alive():如果p仍然运行，返回True

p.join([timeout]):主线程等待p终止（强调：是主线程处于等的状态，而p是处于运行的状态）。timeout是可选的超时时间。

属性介绍：

p.daemon：默认值为False，如果设为True，代表p为后台运行的守护进程，当p的父进程终止时，p也随之终止，并且设定为True后，p不能创建自己的新进程，必须在p.start()之前设置

p.name:进程的名称

p.pid：进程的pid

3、Process类的使用

注意：在windows中Process()必须放到# if __name__=='__main__':下：

创建并开启子进程的方式一：

方式一
from multiprocessing import Process
import time,random
def task(name):
    print(f"{name} is running")
    time.sleep(3)
    print(f"{name} is done")
if __name__ == '__main__':
    # target表示调用对象，即子进程要执行的任务
    # args 表示调用对象的位置参数元组，args = (1,2,)
    # name 位子进程的名称

实例化对象
    p = Process(target=task,args=('子进程1',)) # 初始化对象
    p.start()  # 仅仅只是给操作系统发送一个信号

    print('主进程')
#-----------------------------------------------------------
主
子进程1 is running
子进程1 is done

创建并开启子进程的方式二：

import time
import random
from multiprocessing import Process
class MyProcess(Process):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        super().__init__()
        self.name = name

    def run(self):
        print(f"{self.name} is running")
        time.sleep(random.randrange(1,3))
        print(f"{self.name} id done")
if __name__ == '__main__':
    p = MyProcess('子进程1')
    p.start()
    print('主')

 4、练习题

4.1、思考开启进程的方式一和方式二各开启了几个进程？

 一个主进程，一个子进程

4.2、进程之间的内存空间是共享的还是隔离的？下述代码的执行结果是什么？

from multiprocessing import Process

n=100 #在windows系统中应该把全局变量定义在if __name__ == '__main__'之上就可以了

def work():
    global n
    n=0
    print('子进程内: ',n)


if __name__ == '__main__':
    p=Process(target=work)
    p.start()
    print('主进程内: ',n)
输出：

主进程内: 100
子进程内: 0

4.3、基于多进程实现并发的套接字通信？

客户端：

import socket
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8080))
while True:
    msg = input('>>>').strip()
    if not msg:continue
    phone.send(msg.encode('utf-8')) # send 发给操作系统了

    data = phone.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))
phone.close()

服务端：

import socket
from multiprocessing import Process
#由该类实例化得到的对象，可用来开启一个子进程
def talk(conn):
    while True:
        try:
            data = conn.recv(10240).decode('utf-8')
            print(data)
            conn.send(data.upper().encode('utf-8'))
        except Exception as e:
            print(e)
            break
def server(ip_port):
    Server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    Server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)  # 解决端口占用情况，操作系统回收端口慢
    Server.bind(('127.0.0.1', 8080))
    Server.listen(5)
    while True:
        conn,addr = Server.accept()
        p = Process(target=talk, args=(conn,))
        p.start()
    Server.close()
if __name__ == '__main__':
    ip_port = ('127.0.0.1',8080)
    server(ip_port)

 

4.4、思考每来一个客户端，服务器就开启一个新的进程来服务它，这种实现方式有无问题？

 这种实现方式会造成占用过多的系统资源。