进程
知识内容:
1.进程概念
2.创建进程
3.守护进程
4.进程同步
5.进程通信
6.进程间数据共享
7.进程池
参考:https://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/8253549.html
1.进程概念
关于进程的概念详细看此:https://www.cnblogs.com/wyb666/p/9636270.html
multiprocess:
multiprocess不是一个模块而是python中一个操作、管理进程的包。 之所以叫multi是取自multiple的多功能的意思,在这个包中几乎包含了和进程有关的所有子模块。
multiprocess分为以下几部分:
- 创建进程部分:multiprocess.Process
- 进程同步部分:multiprocess.Lock、multiprocess.Semaphore、multiprocess.Event
- 进程间通信:multiprocess.Queue、multiprocess.Pipe
- 进程之间数据共享:multiprocess.Manager
- 进程池部分:multiprocess.Pool
2.创建进程
(1)Process
1 Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]]),由该类实例化得到的对象,表示一个子进程中的任务(尚未启动) 2 3 强调: 4 1. 需要使用关键字的方式来指定参数 5 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 6 7 参数介绍: 8 group参数未使用,值始终为None 9 target表示调用对象,即子进程要执行的任务 10 args表示调用对象的位置参数元组,args=(1,2,'xxx',) 11 kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'xxx','age':18} 12 name为子进程的名称
方法介绍(下面的p是Process对象,也就是进程对象):
1 p.start():启动进程,并调用该子进程中的p.run() 2 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 3 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 4 p.is_alive():如果p仍然运行,返回True 5 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,需要强调的是,p.join只能join住start开启的进程,而不能join住run开启的进程
属性介绍:
1 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 2 p.name:进程的名称 3 p.pid:进程的pid 4 p.exitcode:进程在运行时为None、如果为–N,表示被信号N结束(了解即可) 5 p.authkey:进程的身份验证键,默认是由os.urandom()随机生成的32字符的字符串。这个键的用途是为涉及网络连接的底层进程间通信提供安全性,这类连接只有在具有相同的身份验证键时才能成功(了解即可)
(2)创建进程实例
1 import os 2 from multiprocessing import Process 3 4 def func(args1, args2): 5 print("子进程开始----------------------------") 6 print("子进程: ", os.getpid()) 7 print("子进程的父进程: ", os.getppid()) 8 print("args: ", args1, args2) 9 print(666) 10 11 if __name__ == '__main__': # main只在Windows上才需要 12 # 注册: 13 # p是一个进程对象 14 p = Process(target=func, args=("参数1", "参数2")) 15 # 启动进程: 16 # 注意不是立即执行! 17 p.start() 18 print("父进程开始----------------------------") 19 print("父进程: ", os.getpid()) 20 print("父进程的父进程: ", os.getppid()) 21 print('*' * 10)
1 # join方法 2 import time 3 from multiprocessing import Process 4 5 def func(arg1,arg2): 6 print('*'*arg1) 7 time.sleep(5) 8 print('*'*arg2) 9 10 if __name__ == '__main__': 11 p = Process(target=func,args=(10,20)) 12 p.start() 13 print('hahahaha') 14 p.join() # 感知一个子进程的结束,将异步的程序改为同步 15 print('====== : 运行完了')
1 # 同时创建多个进程 2 from multiprocessing import Process 3 4 def func(arg1, arg2): 5 print('*' * arg1) 6 print('*' * arg2) 7 8 if __name__ == '__main__': 9 p_lst = [] 10 for i in range(10): 11 p = Process(target=func, args=(10 * i, 20 * i)) 12 p_lst.append(p) 13 p.start() 14 for p in p_lst: 15 p.join() # 之前的所有进程必须在这里都执行完才能执行下面的代码 16 print("运行完成了")
还可以这样创建子进程:
1 from multiprocessing import Process 2 3 class MyProcess(Process): 4 def __init__(self, arg1, arg2): 5 super().__init__() 6 self.arg1 = arg1 7 self.arg2 = arg2 8 9 def run(self): 10 print(self.pid) 11 print(self.name) 12 print(self.arg1) 13 print(self.arg2) 14 15 if __name__ == '__main__': 16 p1 = MyProcess(1, 2) 17 p1.start() 18 p2 = MyProcess(3, 4) 19 p2.start() 20 21 # 自定义类 继承Process类 22 # 必须实现一个run方法(就是上面的func函数),run方法中是在子进程中执行的代码
(3)多进程写文件
1 import os 2 from multiprocessing import Process 3 4 def func(filename, content): 5 with open(filename, 'w') as f: 6 f.write(content*10*'*') 7 8 if __name__ == '__main__': 9 p_lst = [] 10 for i in range(10): 11 p = Process(target=func, args=('info%s' % i, i)) 12 p_lst.append(p) 13 p.start() 14 for p in p_lst: 15 p.join() # 之前的所有进程必须在这里都执行完才能执行下面的代码 16 now_path = os.getcwd() 17 # print(now_path) 18 # 展示写入文件之后文件夹中的所有的文件名 19 print([i for i in os.walk(now_path)])
注意:
在Windows操作系统中由于没有fork(linux操作系统中创建进程的机制),在创建子进程的时候会自动 import 启动它的这个文件,而在 import 的时候又执行了整个文件。
因此如果将process()直接写在文件中就会无限递归创建子进程报错。所以必须把创建子进程的部分使用if __name__ ==‘__main__’ 判断保护起来,import 的时候 ,就不会递归运行了。
3.守护进程
(1)什么是守护进程
守护进程会随着主进程的结束而结束
主进程创建守护进程:
- 守护进程会在主进程代码执行结束后就终止
- 守护进程内无法再开启子进程,否则抛出异常:AssertionError: daemonic processes are not allowed to have children
注意:进程之间是互相独立的,主进程代码运行结束,守护进程随即终止
(2)守护进程实例
1 // 守护进程的启动 2 // 主进程代码执行完后守护进程立即结束 3 import time 4 from multiprocessing import Process 5 6 7 def func(): 8 while True: 9 time.sleep(0.5) 10 print("我还活着") 11 12 13 def func2(): 14 print("in func2 start") 15 time.sleep(8) 16 print("in func2 finish") 17 18 19 if __name__ == '__main__': 20 p = Process(target=func) 21 p.daemon = True # 设置子进程为守护进程 22 p.start() 23 Process(target=func2).start() # 开启普通进程 24 i = 0 25 while i < 5: 26 print("我是socket server") 27 time.sleep(1) 28 i += 1 29 30 # 守护进程 会随着 主进程的代码执行完毕 而结束
4.进程同步
(1)进程锁
多进程实现了程序的异步,让多个任务可以同时在几个进程中并发处理,他们之间的运行没有顺序,一旦开启也不受我们控制。尽管并发编程让我们能更加充分的利用IO资源,但是也给我们带来了新的问题:
当多个进程使用同一份数据资源的时候,就会引发数据安全或顺序混乱问题
进程锁实例 - 买票:
ticket:
1 {"ticket": 1}
lock.py:
1 # 锁 -> 购买火车票 2 import json 3 import time 4 from multiprocessing import Process 5 from multiprocessing import Lock 6 7 def buy_ticket(i, lock): 8 lock.acquire() # 拿钥匙进门 9 with open('ticket') as f: 10 dic = json.load(f) 11 time.sleep(0.1) 12 if dic['ticket'] > 0: 13 dic['ticket'] -= 1 14 print('\033[32m%s买到票了\033[0m' % i) 15 else: 16 print('\033[31m%s没买到票\033[0m' % i) 17 time.sleep(0.1) 18 with open('ticket', 'w') as f: 19 json.dump(dic, f) 20 lock.release() # 还钥匙 21 22 if __name__ == '__main__': 23 lock = Lock() 24 for i in range(10): 25 p = Process(target=buy_ticket, args=(i, lock)) # 能在某一时刻操作文件的只能有一个进程 26 p.start()
结果:
但是注意:
1 # 加锁可以保证多个进程修改同一块数据时,同一时间只能有一个任务可以进行修改,即串行的修改,没错,速度是慢了,但牺牲了速度却保证了数据安全。 2 虽然可以用文件共享数据实现进程间通信,但问题是: 3 效率低(共享数据基于文件,而文件是硬盘上的数据) 4 需要自己加锁处理 5 6 # 因此我们最好找寻一种解决方案能够兼顾: 7 效率高(多个进程共享一块内存的数据) 8 帮我们处理好锁问题 9 # 这就是mutiprocessing模块为我们提供的基于消息的IPC通信机制:队列和管道。 10 # 队列和管道都是将数据存放于内存中 11 # 队列又是基于(管道+锁)实现的,可以让我们从复杂的锁问题中解脱出来,我们应该尽量避免使用共享数据12 # 尽可能使用消息传递和队列,避免处理复杂的同步和锁问题,而且在进程数目增多时,往往可以获得更好的可获展性。
(2)信号量
互斥锁同时只允许一个线程更改数据,而信号量Semaphore是同时允许一定数量的线程更改数据 。
假设商场里有4个迷你唱吧,所以同时可以进去4个人,如果来了第五个人就要在外面等待,等到有人出来才能再进去玩。
实现:
信号量同步基于内部计数器,每调用一次acquire(),计数器减1;每调用一次release(),计数器加1.当计数器为0时,acquire()调用被阻塞。这是Dijkstra信号量概念P()和V()的Python实现。信号量同步机制适用于访问像服务器这样的有限资源。
信号量与进程池的概念很像,但是要区分开,信号量涉及到加锁的概念
信号量实例:
1 import time 2 import random 3 from multiprocessing import Process 4 from multiprocessing import Semaphore 5 6 def ktv(i, sem): 7 sem.acquire() # 获取钥匙 -> 类似P操作 -> 申请一个资源 等待信号量 8 print('%s走进ktv' % i) 9 time.sleep(random.randint(1, 5)) 10 print('%s走出ktv' % i) 11 sem.release() # 释放钥匙 -> 类似V操作 -> 传送一个资源 释放信号量 12 13 if __name__ == '__main__': 14 sem = Semaphore(4) # 最多容纳4个 15 for i in range(20): 16 p = Process(target=ktv, args=(i, sem)) 17 p.start()
总结:信号量是用锁的原理实现的,内置了一个计数器,在同一时间 只能有指定数量的进程执行某一段被控制住的代码
(3)事件
python线程的事件用于主线程控制其他线程的执行,事件主要提供了三个方法 set、wait、clear
事件处理的机制:全局定义一个“Flag”,然后通过以下三个方法进行事件处理:
- clear:将“Flag”设置为False
- wait:如果“Flag”值为 False那么当程序执行 event.wait 方法时就会阻塞,如果“Flag”值为True那么event.wait 方法时便不再阻塞。
- set:将“Flag”设置为True
1 from multiprocessing import Event 2 3 # 通过一个信号 来控制 多个进程 同时 执行或者阻塞 -> 事件 4 # 一个信号可以使所有的进程都进入阻塞状态 也可以控制所有的进程解除阻塞 5 e = Event() # 创建了一个事件 6 print(e.is_set()) # 查看一个事件的状态, 事件创建后默认被设置成阻塞 7 e.set() # 将这个事件的状态改为True 8 print(e.is_set()) 9 e.wait() # 是依据e.is_set()的值来决定是否阻塞的 10 print(123456) 11 e.clear() # 将这个事件的状态改为False 12 print(e.is_set()) 13 e.wait() # 等待 事件的信号被变成True 14 print('*'*10) 15 16 # 执行结果: 17 # False 18 # True 19 # 123456 20 # False
事件处理实例:
1 # 红绿灯事件 2 import time 3 import random 4 from multiprocessing import Event, Process 5 6 def cars(e, i): 7 if not e.is_set(): 8 print('car%i在等待' % i) 9 e.wait() # 阻塞 直到得到一个 事件状态变成 True 的信号 10 print('\033[0;32;40mcar%i通过\033[0m' % i) 11 12 def light(e): 13 while True: 14 if e.is_set(): 15 e.clear() 16 print('\033[31m红灯亮了\033[0m') 17 else: 18 e.set() 19 print('\033[32m绿灯亮了\033[0m') 20 time.sleep(2) 21 22 if __name__ == '__main__': 23 e = Event() 24 traffic = Process(target=light, args=(e,)) 25 traffic.start() 26 for i in range(20): 27 car = Process(target=cars, args=(e, i)) 28 car.start() 29 time.sleep(random.random())
5.进程间通信 - 队列和管道
进程间通信 - IPC(Inter-Process Communication)
(1)队列
创建共享的进程队列,Queue是多进程安全的队列,可以使用Queue实现多进程之间的数据传递
1 # 队列方法: 2 Queue([maxsize]) 3 创建共享的进程队列。maxsize是队列中允许的最大项数。如果省略此参数,则无大小限制。底层队列使用管道和锁定实现 4 5 Queue的实例q具有以下方法: 6 q.get( [ block [ ,timeout ] ] ) 7 返回q中的一个项目。如果q为空,此方法将阻塞,直到队列中有项目可用为止 8 block: 控制阻塞行为,默认为True. 如果设置为False,将引发Queue.Empty异常(定义在Queue模块中) 9 timeout: 可选超时时间,用在阻塞模式中。如果在制定的时间间隔内没有项目变为可用,将引发Queue.Empty异常 10 11 q.get_nowait( ) 同q.get(False)方法 12 13 q.put(item [, block [,timeout ] ] ) 14 将item放入队列。如果队列已满,此方法将阻塞至有空间可用为止 15 block: 控制阻塞行为,默认为True。如果设置为False,将引发Queue.Empty异常(定义在Queue库模块中) 16 timeout: 指定在阻塞模式中等待可用空间的时间长短。超时后将引发Queue.Full异常 17 18 q.qsize() 19 返回队列中目前项目的正确数量。此函数的结果并不可靠,因为在返回结果和在稍后程序中使用结果之间,队列中可能添加或删除了项目。在某些系统上,此方法可能引发NotImplementedError异常。 20 21 q.empty() 22 如果调用此方法时 q为空,返回True 23 如果其他进程或线程正在往队列中添加项目,结果是不可靠的。也就是说,在返回和使用结果之间,队列中可能已经加入新的项目 24 25 q.full() 26 如果q已满,返回为True 27 由于线程的存在,结果也可能是不可靠的(参考q.empty()方法) 28 29 30 # 其他方法: 31 q.close() 32 关闭队列,防止队列中加入更多数据。调用此方法时,后台线程将继续写入那些已入队列但尚未写入的数据,但将在此方法完成时马上关闭。如果q被垃圾收集,将自动调用此方法。 33 关闭队列不会在队列使用者中生成任何类型的数据结束信号或异常。例如,如果某个使用者正被阻塞在get()操作上,关闭生产者中的队列不会导致get()方法返回错误。 34 35 q.cancel_join_thread() 36 不会再进程退出时自动连接后台线程。这可以防止join_thread()方法阻塞。 37 38 q.join_thread() 39 连接队列的后台线程。此方法用于在调用q.close()方法后,等待所有队列项被消耗。默认情况下,此方法由不是q的原始创建者的所有进程调用。调用q.cancel_join_thread()方法可以禁止这种行为。
实例 - 父进程和子进程之间的通信:
1 # 父进程和子进程之间的通信 2 from multiprocessing import Process, Queue 3 4 5 def produce(que): 6 que.put('hello') 7 8 9 def consumer(que): 10 print(que.get()) 11 12 13 if __name__ == '__main__': 14 q = Queue() 15 p = Process(target=produce, args=(q, )) 16 p.start() 17 c = Process(target=consumer, args=(q, )) 18 c.start()
实例 - 批量生产数据放入队列再批量获取结果:
1 # 批量生产数据放入队列再批量获取结果 2 import os 3 import time 4 import multiprocessing 5 6 # 向queue中输入数据的函数 7 def inputQ(queue): 8 info = str(os.getpid()) + '(put):' + str(time.asctime()) 9 queue.put(info) 10 11 # 向queue中输出数据的函数 12 def outputQ(queue): 13 info = queue.get() 14 print('%s%s\033[32m%s\033[0m' % (str(os.getpid()), '(get):', info)) 15 16 if __name__ == '__main__': 17 multiprocessing.freeze_support() 18 record1 = [] # store input processes 19 record2 = [] # store output processes 20 queue = multiprocessing.Queue(3) 21 22 # 输入进程 23 for i in range(10): 24 process = multiprocessing.Process(target=inputQ, args=(queue,)) 25 process.start() 26 record1.append(process) 27 28 # 输出进程 29 for i in range(10): 30 process = multiprocessing.Process(target=outputQ, args=(queue,)) 31 process.start() 32 record2.append(process) 33 34 for p in record1: 35 p.join() 36 37 for p in record2: 38 p.join()
(2)生产者消费者模型
生产者消费者模型见此:https://www.cnblogs.com/wyb666/p/9739608.html
(3)管道
1 #创建管道的类: 2 Pipe([duplex]):在进程之间创建一条管道,并返回元组(conn1,conn2),其中conn1,conn2表示管道两端的连接对象,强调一点:必须在产生Process对象之前产生管道 3 4 #参数介绍: 5 dumplex:默认管道是全双工的,如果将duplex射成False,conn1只能用于接收,conn2只能用于发送 6 7 8 #主要方法: 9 conn1.send(obj):通过连接发送对象。obj是与序列化兼容的任意对象 10 conn1.recv():接收conn2.send(obj)发送的对象。如果没有消息可接收,recv方法会一直阻塞。如果连接的另外一端已经关闭,那么recv方法会抛出EOFError 11 12 13 #其他方法: 14 conn1.close():关闭连接。如果conn1被垃圾回收,将自动调用此方法 15 conn1.fileno():返回连接使用的整数文件描述符 16 conn1.poll([timeout]):如果连接上的数据可用,返回True 17 timeout指定等待的最长时限。如果省略此参数,方法将立即返回结果。如果将timeout射成None,操作将无限期地等待数据到达 18 19 conn1.recv_bytes([maxlength]):接收c.send_bytes()方法发送的一条完整的字节消息 20 maxlength指定要接收的最大字节数。如果进入的消息,超过了这个最大值,将引发IOError异常,并且在连接上无法进行进一步读取。如果连接的另外一端已经关闭,再也不存在任何数据,将引发EOFError异常 21 22 conn.send_bytes(buffer [, offset [, size]]):通过连接发送字节数据缓冲区 23 buffer是支持缓冲区接口的任意对象 24 offset是缓冲区中的字节偏移量 25 size是要发送字节数。结果数据以单条消息的形式发出,然后调用c.recv_bytes()函数进行接收 26 27 conn1.recv_bytes_into(buffer [, offset]):接收一条完整的字节消息,并把它保存在buffer对象中,该对象支持可写入的缓冲区接口(即bytearray对象或类似的对象) 28 offset指定缓冲区中放置消息处的字节位移。返回值是收到的字节数。如果消息长度大于可用的缓冲区空间,将引发BufferTooShort异常
1 # 管道简单使用 2 from multiprocessing import Pipe, Process 3 4 def func(conn): 5 conn.send('吃了么') 6 7 if __name__ == '__main__': 8 conn1, conn2 = Pipe() 9 Process(target=func, args=(conn1, )).start() 10 print(conn2.recv())
1 # EOFError 2 from multiprocessing import Pipe, Process 3 4 def func(conn1, conn2): 5 conn2.close() 6 while True: 7 try: 8 msg = conn1.recv() 9 print(msg) 10 except EOFError: 11 conn1.close() 12 break 13 14 if __name__ == '__main__': 15 conn1, conn2 = Pipe() 16 Process(target=func, args=(conn1, conn2)).start() 17 conn1.close() 18 for i in range(20): 19 conn2.send('吃了么') 20 conn2.close()
6.进程间数据共享 - Manager
(1)进程间通信
展望未来,基于消息传递的并发编程是大势所趋
即便是使用线程,推荐做法也是将程序设计为大量独立的线程集合,通过消息队列交换数据。
这样极大地减少了对使用锁定和其他同步手段的需求,还可以扩展到分布式系统中。
进程间应尽量避免通信,即便需要通信也应该选择进程安全的工具(比如队列)来避免加锁带来的问题。当然可以使用数据库来解决现在进程之间的数据共享问题。
(2)Manager模块
进程间数据是独立的,可以借助于队列或管道实现通信,二者都是基于消息传递的;虽然进程间数据独立,但可以通过Manager实现数据共享,事实上Manager的功能远不止于此
1 # Manager实例: 2 from multiprocessing import Manager, Process, Lock 3 4 def main(dic, lock): # 加锁确保进程之间的数据共享万无一失 5 lock.acquire() 6 dic['count'] -= 1 7 lock.release() 8 9 if __name__ == '__main__': 10 m = Manager() 11 l = Lock() 12 dic = m.dict({'count': 100}) 13 p_lst = [] 14 for i in range(50): 15 p = Process(target=main, args=(dic, l)) 16 p.start() 17 p_lst.append(p) 18 for i in p_lst: 19 i.join() 20 print('主进程', dic)
当然上面的写法也可以更高级:
1 # Manager实例 2 from multiprocessing import Manager, Process, Lock 3 def work(d, lock): 4 with lock: # 不加锁而操作共享的数据,肯定会出现数据错乱 5 d['count'] -= 1 6 7 if __name__ == '__main__': 8 lock=Lock() 9 with Manager() as m: 10 dic=m.dict({'count':100}) 11 p_l=[] 12 for i in range(100): 13 p=Process(target=work,args=(dic,lock)) 14 p_l.append(p) 15 p.start() 16 for p in p_l: 17 p.join() 18 print(dic)
7.进程池
(1)进程池的概念
在程序实际处理问题过程中,忙时会有成千上万的任务需要被执行,闲时可能只有零星任务。那么在成千上万个任务需要被执行的时候,我们就需要去创建成千上万个进程么?
- 首先创建进程需要消耗时间,销毁进程也需要消耗时间
- 另外即便开启了成千上万的进程,操作系统也不能让他们同时执行,这样反而会影响程序的效率。因此不能无限制的根据任务开启或者结束进程
于是就有了进程池的概念:
- 定义一个池子,在里面放上固定数量的进程,有需求来了,就拿一个池中的进程来处理任务,等到处理完毕,进程并不关闭,而是将进程再放回进程池中继续等待任务
- 如果有很多任务需要执行,池中的进程数量不够,任务就要等待之前的进程执行任务完毕归来,拿到空闲进程才能继续执行
- 也就是说池中进程的数量是固定的,那么同一时间最多有固定数量的进程在运行。这样不会增加操作系统的调度难度,还节省了开闭进程的时间,也一定程度上能够实现并发效果
(2)multiprocess.Pool模块
1 Pool([numprocess [,initializer [, initargs]]]):创建进程池 2 numprocess: 要创建的进程数,如果省略,将默认使用cpu_count()的值 3 initializer: 是每个工作进程启动时要执行的可调用对象,默认为None 4 initargs: 是要传给initializer的参数组 5 6 7 基本方法: 8 p. map(func, iterable, chunksize=None): 第一个参数是函数,第二个参数是一个迭代器,将迭代器中的数字作为参数依次传入函数中执行,返回值为所有结果的[] 9 p.apply(func [, args [, kwargs]]):在一个池工作进程中执行func(*args,**kwargs),然后返回结果 10 '''需要强调的是:此操作并不会在所有池工作进程中并执行func函数。如果要通过不同参数并发地执行func函数,必须从不同线程调用p.apply()函数或者使用p.apply_async()''' 11 12 p.apply_async(func [, args [, kwargs]]):在一个池工作进程中执行func(*args,**kwargs),然后返回结果 13 '''此方法的结果是AsyncResult类的实例,callback是可调用对象,接收输入参数。当func的结果变为可用时,将理解传递给callback。callback禁止执行任何阻塞操作,否则将接收其他异步操作中的结果。''' 14 15 p.close():关闭进程池,防止进一步操作。如果所有操作持续挂起,它们将在工作进程终止前完成 16 P.join():等待所有工作进程退出。此方法只能在close()或teminate()之后调用 17 18 19 其他方法: 20 方法apply_async()和map_async()的返回值是AsyncResul的实例obj。 21 实例obj具有以下方法: 22 obj.get():返回结果,如果有必要则等待结果到达。timeout是可选的。如果在指定时间内还没有到达,将引发一场。如果远程操作中引发了异常,它将在调用此方法时再次被引发。 23 obj.ready():如果调用完成,返回True 24 obj.successful():如果调用完成且没有引发异常,返回True,如果在结果就绪之前调用此方法,引发异常 25 obj.wait([timeout]):等待结果变为可用。 26 obj.terminate():立即终止所有工作进程,同时不执行任何清理或结束任何挂起工作。如果p被垃圾回收,将自动调用此函数
(3)代码实例
进程池和多进程效率对比:
1 import time 2 from multiprocessing import Pool, Process 3 4 def func(n): 5 for v in range(10): 6 n+1 7 8 if __name__ == '__main__': 9 start = time.time() 10 pool = Pool(5) 11 pool.map(func, range(100)) 12 t1 = time.time() - start 13 14 start = time.time() 15 p_list = [] 16 for i in range(100): 17 p = Process(target=func, args=(i, )) 18 p_list.append(p) 19 p.start() 20 for p in p_list: 21 p.join() 22 t2 = time.time() - start 23 print(t1, t2)
结果如下:
进程池的同步调用和异步调用:
1 import os 2 import time 3 from multiprocessing import Pool 4 5 def func(n): 6 print("start func %s" % n, os.getpid()) 7 time.sleep(1) 8 print("end func %s" % n, os.getpid()) 9 return n*2 10 11 # 测试进程池的apply方法 -> 同步调用 12 def test_apply(p): 13 res_list = [] 14 for i in range(10): 15 res = p.apply(func, args=(i, )) 16 res_list.append(res) 17 print(res_list) 18 19 # 测试进程池的apply_async方法 -> 异步调用 20 def test_apply_async(p): 21 res_list = [] 22 for i in range(10): 23 res = p.apply_async(func, args=(i, )) 24 res_list.append(res) 25 # 异步运行,根据进程池中有的进程数,每次最多5个子进程在异步执行 返回结果之后,将结果放入列表,归还进程,之后再执行新的任务 26 # 需要注意的是,进程池中的三个进程不会同时开启或者同时结束 而是执行完一个就释放一个进程,这个进程就去接收新的任务 27 # 异步apply_async用法:如果使用异步提交的任务,主进程需要使用join,等待进程池内任务都处理完,然后可以用get收集结果 28 # 否则,主进程结束,进程池可能还没来得及执行,也就跟着一起结束了 29 p.close() 30 p.join() 31 for res in res_list: 32 print(res, res.get()) 33 # 使用get来获取apply_async的结果,如果是apply,则没有get方法,因为apply是同步执行,立刻获取结果,也根本无需get 34 35 if __name__ == '__main__': 36 pool = Pool(5) 37 test_apply(pool) 38 # test_apply_async(pool)
进程池的回调函数:
1 # 关于回调函数 2 # 需要回调函数的场景:进程池中任何一个任务一旦处理完了,就立即告知主进程:我好了额,你可以处理我的结果了。主进程则调用一个函数去处理该结果,该函数即回调函数 3 4 # 我们可以把耗时间(阻塞)的任务放到进程池中,然后指定回调函数(主进程负责执行),这样主进程在执行回调函数时就省去了I/O的过程,直接拿到的是任务的结果
1 # 下面的回调函数 -> 先执行func1 然后把func1的结果作为参数传给func2 2 import os 3 from multiprocessing import Pool 4 5 def func1(n): # func1在子进程中执行 6 print('in func1', os.getpid()) 7 return n * n 8 9 def func2(nn): # func2在主进程中执行 10 print('in func2', os.getpid()) 11 print(nn) 12 13 if __name__ == '__main__': 14 print('主进程 :', os.getpid()) 15 p = Pool(5) 16 for i in range(10): 17 p.apply_async(func1, args=(10,), callback=func2) 18 p.close() 19 p.join()