代码创建进程 join方法 进程间数据默认隔离 进程对象相关属性和方法 僵尸进程与孤儿进程 守护进程 互斥锁

day35  

 

代码创建进程

 

创建进程的方式

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 （圈地）

 

两种创建代码的方式

# 第一种创建进程的方式  函数
代码演示：
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')

# 创建进程的第二种方式  面向对象
代码演示：
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()

 

不同操作系统创建进程的要求

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

 

进程实现并发

将与客户端通信的代码封装成一个函数 
之后每来一个客户端就创建一个进程专门做交互
代码环节需要封装两个函数  防止开设进程的时候反复创建服务端对象




代码演示：
# 服务端
import socket
from multiprocessing import Process

def get_server():
    server = socket.socket()
    server.bind(('127.0.0.1', 8080))
    server.listen(5)
    return server

# 将服务客户端的代码封装成函数(通信代码)
def talk(sock):
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        print(data.decode('utf8'))
        sock.send(data.upper())

if __name__ == '__main__':
    server = get_server()
    while True:
        sock, addr = server.accept()
        p = Process(target=talk, args=(sock, ))
        p.start()

        
        
        

        
# 客户端        
import socket


client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 8080))

while True:
    client.send(b'hello big baby~')
    data = client.recv(1024)
    print(data.decode('utf8'))

 

 

join方法

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
方案：使用join()方法


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

 

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

在同一台计算机上的多个应用程序在内存中是相互隔离的（物理级别隔离）

代码演示：

from multiprocessing import Process

money = 999


def task():
    global money  # 局部修改全局不可变类型
    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)
    # 运行结果：999

 

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

 

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
 如何杀死子进程
  	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()
    
 

代码演示：
from multiprocessing import Process, current_process
import time
import os


def task():
    print('子进程号:',os.getpid())
    print('父进程号:',os.getppid())

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    p.start()  # 告诉操作系统创建进程 需要一点时间(申请空间 导入数据)
    p.terminate()  # 告诉操作系统杀死子进程 需要一点时间(销毁数据 回收空间)
    time.sleep(0.1)
    print(p.is_alive())  # True False
    print('主进程')

 

僵尸进程与孤儿进程

僵尸进程
    进程结束之后不会立刻清空所有信息  会短时间保存进程号等信息等待父进程回收
	主进程默认需要等待子进程结束才会结束
    所有的进程在运行结束之后都会变成僵尸进程
    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
    
父进程回收子进程资源的两种方式：
  	1.主进程正常结束
    
    2.调用join方法
  
孤儿进程
	子进程正常运行  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)
    
父进程什么情况会意外死亡
    主动杀死>>> taskkill\kill
 

 

守护进程

被设定为守护进程的代码会随着主代码结束立刻结束

代码演示：
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)

并发的情况下操作同一份数据的时候会造成数据的错乱！！！
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

"""通过代码演示每逢节假日抢票内部原理

情景：
	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

假设：
    上午10:00打开买票软件查看票数 

内部原理：
    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"""

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):
        p = Process(target=run, args=('用户:%s' % i,))
        p.start()

# 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  所以给买票环节加锁

from multiprocessing import Process, Lock
mutex = Lock()  # 定义互斥锁
mutex.acquire()  # 抢锁
mutex.release()  # 放锁 不放锁会导致进程一直卡在这个用户这里
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!!!