36 锁 信号量 事件
课程回顾:
并行 ： 两个进程在同一时间点发生
并发 ： 两个进程在同一时间间隔内运行
同步 ： 某一个任务的执行必须依赖于另一个任务的返回结果
异步 ： 某一个任务的执行，不需要依赖于另一个任务的返回，只需要告诉另一个任务一声
阻塞 ： 程序因为类似于IO等待、等待事件等导致无法继续执行。
非阻塞：程序遇到类似于IO操作时，不再阻塞等待，如果没有及时的处理IO，就报错或者跳过等其他操作
进程的方法和属性：
方法：start（） 开启一个子进程
join 异步变同步，让父进程等待子进程的执行结束，再继续执行
is_alive， 判断进程是否活着
terminate 杀死进程
属性：
name 子进程的名字
pid 子进程的pid
daemon 设置进程为守护进程，给一个True代表为守护进程，默认为False，不是守护进程
守护进程
特点：
随着父进程的代码执行完毕才结束
守护进程不能创建子进程
守护进程必须要在start之前设置
复习下代码
主程序与子程序是异步的关系
但是家上p.join()就同步了,主程序会等着子程序执行完
from multiprocessing import Process import time def func(): for i in range(10): print(i) time.sleep(0.5) if __name__ == '__main__': p = Process(target=func) p.start() for i in range(10,21): print(i) time.sleep(1) ===============主程序、子程序交替打印 10 0 1 11 2 3 12 4 5 13 6 7 14 8 9 15 16 17 18 19 20
from multiprocessing import Process import time def func(): for i in range(10): print(i) time.sleep(0.5) if __name__ == '__main__': p = Process(target=func) p.start() p.join() # 加上这行，就变成同步的了 for i in range(10,21): print(i) time.sleep(1) ==============先让子程序执行完、主程序才继续执行 1-20
守护进程 随着主进程结束而结束
from multiprocessing import Process import time def func1(): for i in range(65,90): print(chr(i)) time.sleep(0.5) def func(): for i in range(10): print(i) time.sleep(0.5) if __name__ == '__main__': p = Process(target=func) p.start() p1 = Process(target=func1) p1.daemon = True p1.start() =================== 0-9
为什么上面的程序不打印func1（）呢？
因为主进程已经执行完了！所以func1做为主程序的守护进程来不及执行就结束了
我们在主进程运行的时间多一点即可
from multiprocessing import Process import time def func1(): for i in range(65,90): print(chr(i)) time.sleep(0.5) def func(): for i in range(10): print(i) time.sleep(0.5) if __name__ == '__main__': p = Process(target=func) p.start() p1 = Process(target=func1) p1.daemon = True p1.start() time.sleep(2) ====== func1会打印2秒的值
IPC -- inter process Communication 进程间通信
提出问题：
主进程和子进程的值共享吗？
from multiprocessing import Process,Value,Lock import time def get_money(num): num -= 1 def put_money(): pass if __name__ == '__main__': num =100 p = Process(target=get_money,args=(num,)) p.start() p.join() print(num) # 100 不共享
引入第三方模块Value
from multiprocessing import Process,Value import time def get_money(num): # 传入对象 num.value -= 1 print('子进程', num.value) def put_money(): pass if __name__ == '__main__': num = Value('i',50) # 实例化值，给一个数和类型 p = Process(target=get_money,args=(num,)) p.start() p.join() print(num.value)
value的不好的案例
from multiprocessing import Process,Value,Lock import time def get_money(num): for i in range(100): num.value -= 1 time.sleep(0.01) def put_money(num): for i in range(100): num.value +=1 time.sleep(0.01) if __name__ == '__main__': num = Value('i',100) p1 = Process(target=get_money,args=(num,)) p1.start() p2 = Process(target=put_money, args=(num,)) p2.start() p1.join() p2.join() print(num.value) # 发现打印出来的值并不是100 而是在100左右摆动
出现问题了，变量在赋值的时候混乱
这时候，我们引入锁的机制
from multiprocessing import Lock l = Lock() l.acquire()# 拿走钥匙，锁门，不让其他人进屋 l.release()# 释放锁。 还钥匙，开门，允许其他人进屋
from multiprocessing import Process,Value,Lock import time def get_money(num,l):# 取钱 l.acquire()# 拿走钥匙，锁上门，不允许其他人进屋 for i in range(100): num.value -= 1 print(num.value) time.sleep(0.01) l.release()# 还钥匙，打开门，允许其他人进屋 def put_money(num,l):# 存钱 l.acquire() for i in range(100): num.value += 1 print(num.value) time.sleep(0.01) l.release() if __name__ == '__main__': num = Value('i',100) l = Lock() p = Process(target=get_money,args=(num,l)) p.start() p1 = Process(target=put_money, args=(num,l)) p1.start() p.join() p1.join() print(num.value)
from multiprocessing import Process,Lock import time def check(i): with open('余票') as f: con = f.read() print('第%s个人查到余票还剩%s张'%(i,con)) def buy_ticket(i,l): l.acquire()# 拿钥匙，锁门 with open('余票') as f: con = int(f.read()) time.sleep(0.1) if con > 0: print('\033[31m 第%s个人买到票了\033[0m'%i) con -= 1 else: print('\033[32m 第%s个人没有买到票\033[0m'%i) time.sleep(0.1)# 是指 买完票后，把余票数量重写写入数据库的时间延迟 with open('余票','w') as f: f.write(str(con)) l.release()# 还钥匙，开门 if __name__ == '__main__': l = Lock() for i in range(10): p_ch = Process(target=check,args=(i+1,)) p_ch.start() for i in range(10): p_buy = Process(target=buy_ticket,args=(i+1,l)) p_buy.start()
学习信号机制
信号量===多把锁的意思
from multiprocessing import Semaphore l = Semaphore(2) l.acquire()# 拿走1把钥匙，锁上门 print(123) l.acquire()# 拿走1把钥匙，锁上门 print(456) l.release() l.acquire()# 拿走1把钥匙，锁上门 print(789)
from multiprocessing import Process,Semaphore import time import random def func(i,sem): sem.acquire() print('第%s个人进入小黑屋,拿了钥匙锁上门' % i) time.sleep(random.randint(3,5)) print('第%s个人出去小黑屋,还了钥匙打开门' % i) sem.release() if __name__ == '__main__': sem = Semaphore(5)# 初始化了一把锁5把钥匙，也就是说允许5个人同时进入小黑屋 # 之后其他人必须等待，等有人从小黑屋出来，还了钥匙，才能允许后边的人进入 for i in range(20): p = Process(target=func,args=(i,sem,)) p.start()
sem = Semaphore(n)
n : 是指初始化一把锁配几把钥匙，一个int型
拿钥匙，锁门 l.acquire()
还钥匙，开门 l.release()
信号量机制比锁机制多了一个计数器，这个计数器是用来记录当前剩余几把钥匙的。
当计数器为0时，表示没有钥匙了，此时acquire()处于阻塞。
对于计数器来说，每acquire一次，计数器内部就减1，release一次，计数器就加1
学习事件机制
from multiprocessing import Event e = Event() # e.set() # e.clear() # e.wait() # e.is_set() # e.is_set()是一个阻塞标识 # e.wait()根据标识随机应变,当标识为true,那么 wait()一下代表非阻塞 # false 那么 wait() 就阻塞了 print(e.is_set()) # False 不阻塞的 那么e.wait() 就设置为阻塞 e.set() # 将is_set 的bool值变为True， e.wait() # 设置为非阻塞 print(e.is_set()) # True print(123) # 123 e.clear() # 清除阻塞 print(e.is_set()) # False e.wait() # 阻塞了~ print(123) # 便秘出不来了!
- 事件是通过is_set()的bool值，去标识e.wait() 的阻塞状态
- 当is_set()的bool值为False时，e.wait()是阻塞状态
- 当is_set()的bool值为True时，e.wait()是非阻塞状态
- 当使用set()时，是把is_set的bool变为True
- 当使用clear()时，是把is_set的bool变为False
from multiprocessing import Process,Event import time import random def tra(e): '''信号灯函数''' # e.set() # print('\033[32m 绿灯亮! \033[0m') while 1:# 红绿灯得一直亮着，要么是红灯要么是绿灯 if e.is_set():# True,代表绿灯亮,那么此时代表可以过车 time.sleep(5)# 所以在这让灯等5秒钟，这段时间让车过 print('\033[31m 红灯亮! \033[0m')# 绿灯亮了5秒后应该提示到红灯亮 e.clear()# 把is_set设置为False else: time.sleep(5)# 此时代表红灯亮了，此时应该红灯亮5秒，在此等5秒 print('\033[32m 绿灯亮! \033[0m')# 红的亮够5秒后，该绿灯亮了 e.set()# 将is_set设置为True def Car(i,e): e.wait()# 车等在红绿灯，此时要看是红灯还是绿灯，如果is_set为True就是绿灯，此时可以过车 print('第%s辆车过去了'%i) if __name__ == '__main__': e = Event() triff_light = Process(target=tra,args=(e,))# 信号灯的进程 triff_light.start() for i in range(50):# 描述50辆车的进程 if i % 3 == 0: time.sleep(2) car = Process(target=Car,args=(i+1,e,)) car.start()
学习生产者消费者模型
主要用于解耦（耦合度）
