消息列队、进程创建、进程通信IPC机制、守护进程、僵尸进程、孤儿进程、互斥锁

一、创建进程的多种方式

创建进程的本质：在内存中申请一块内存空间运行相应的程序代码

1. 双击桌面程序图标
2. 代码创建进程

强调：不同的操作系统创建进程的要求不一样
    在Windows中穿甲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 不需要写下__main__子代码中

'''----------------第一种创建进程的方法---------------'''
from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print(f'{name}正在运行')
    time.sleep(3)
    print(f'{name}运行结束')


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进程(异步操作)
    # task('jason')  # 普通的函数调用是同步操作
    print('主进程')


'''----------------第二种创建进程的方法---------------'''
class MyProcess(Process):
    def __init__(self, name):
        super().__init__()
        self.name = name

    def run(self):
        print(f'{self.name}正在运行')
        time.sleep(5)
        print(f'{self.name}运行结束')


if __name__ == '__main__':
    obj = MyProcess('jason')
    obj.start()
    print('主进程')
    
"""
补充说明：
    创建进程的代码在不同的操作系统中 底层原理有区别!!!
    在windows中 创建进程类似于导入模块
        if __name__ == '__main__':  启动脚本
    在mac、linux中 创建进程类似于直接拷贝
        不需要启动脚本 但是为了兼容性 也可以使用
    代码的走向：相当于在一个内存空间有一个主代码，它是从上至下的走，遇到start(),单独再开一个进程，然后紧接着再走它自己的代码
"""

二、join方法

1. join:主进程等待子进程运行结束之后再运行

2. 推导步骤

   直接在主进程代码中添加time.sleep()，不合理，因为无法准确把握子进程执行的时间

   join方法，很合理，它是等待子进程结束以后才会运行

def task(name, n):
    print(f'{name}正在运行')
    time.sleep(n)
    print(f'{name}运行结束')


if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=task, args=('jason', 1))  # args就是通过元组的形式给函数传参
    p2 = Process(target=task, args=('kevin', 2))  # 也可以通过kwargs={'name':'jason', 'n':1} 太麻烦 没必要
    p3 = Process(target=task, args=('jerry', 3))
    start_time = time.time()
    p1.start()
    p2.start()
    p3.start()
    p1.join()
    p2.join()
    p3.join()
    end_time = time.time() - start_time
    print('总耗时:%s' % end_time)  #  三秒多
    print('主进程')
    '''
    p1.start()
    p1.join()
    p2.start()
    p2.join()
    p3.start()
    p3.join()
    end_time = time.time() - start_time
    print('总耗时:%s' % end_time)  #  六秒多
    print('主进程')
    '''
'''一定要看准join的执行位置 以及多任务情况下等待的目标'''

三、进程间数隔离

'''
多个进程数据彼此之间默认是互相隔离的
	如果真的想交互，需要借助于'管道'或者'队列'
'''   
from multiprocessing import Process

money = 100

def task():
    global money
    money = 666
    print('子进程打印的money', money)

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    p.start()
    p.join()
    print('父进程打印的money', money)

四、消息队列

1.相当于一个临时或者是公共的保存数据的地方，进程之间可以通过它来实现交互，可以向它里面放入数据，也可以取出数
2.队列可以再本地上，也可以在网络上，可以单独拿出来变成一个程序，'消息队列'是存在在网络上的，它是由服务器维护的

五、进程间通信IPC机制

进程间通信用到的可以是管道也可以是队列，但是管道没有队列好用

什么是队列？

它的特点是先进先出

from multiprocessing import Queue
# 1.创建队列对象
q = Queue(3) # 括号内指定队列可以容纳的数据个数 默认是：2147483647
# 2.往队列添加数据
q.put('张')
q.put('询')
q.put('彬')
q.put('吃屁')  # 超出数据存放极限 那么程序一致处于阻塞态 直到队列中有数据被取出
print(q.full())  # 判断队列是否已经存满
# 3.从队列中取数据
print(q.get_nowait())
print(q.get_nowait())
print(q.get_nowait())  # 队列中如果没有数据可取 直接报错
print(q.get())
print(q.empty())  # 判断队列是否已经空了，返回的是布尔值
print(q.get())
print(q.get())
print(q.empty())
print(q.get())  # 超出数据获取极限 那么程序一致处于阻塞态 直到队列中有数据被添加
"""
    q.full()  # 判断队列是否已经存满
    q.empty()  # 判断队列是否已经空了
    q.get_nowait()  # 队列中如果没有数据可取 
上述方法在多进程下不能准确使用(失效)!!!
"""

IPC机制

1.主进程与子进程通信
2.子进程与子进程通信

from multiprocessing import Queue, Process

def procedure(q):
   q.put('子进程procedure往队里中添加了数据')

def consumer(q):
   print('子进程的consumer从队列中获取数据', q.get())

if __name__ == '__main__':
   q = Queue()  # 在主进程中产生q对象 确保所有的子进程使用的是相同的q
   p1 = Process(target=procedure, args=(q,))
   p2 = Process(target=consumer, args=(q,))
   p1.start()
   p2.start()
   print('主进程')

六、生产者消费者模型

生产者
	产生数据
消费者
	处理数据
"""
回忆过去  爬取红牛分公司
	生产者:获取网页数据的代码(函数)
		爬
	消费者:从网页数据中筛选出符合条件的数据(函数)
		筛选

完整的生产者消费者模型至少有三个部分
	生产者
	消息队列/数据库
	消费者
"""

七、进程对象相关方法

1. 查看进程号

from multiprocessing import current_process
import os
current_process().pid
os.getpid()
os.getppid()

2. 销毁子进程

p1.terminate()

3. 判断进程是否存活

p1.is_alive()

八、守护进程、僵尸进程与孤儿进程

1. 守护进程

如何理解守护
	伴随着守护对象的存活而存活 死亡而死亡
    
from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print('大内总管:%s存活' % name)
    time.sleep(3)
    print('大内总管:%s嗝屁' % name)


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task, args=('基佬',))
    # p.daemon = True  # 将子进程设置为守护进程:主进程代码结束 子进程立刻结束
    p.start()
    p.daemon = True  # 必须在start之前执行
    print('天子Jason寿终正寝!!!')

1. 僵尸进程

进程已经运行结束 但是相关的资源并没有完全清空
需要父进程参与回收

2. 孤儿进程

父进程意外死亡 子进程正常运行 该子进程就称之为孤儿进程
孤儿进程也不是没有人管 操作系统会自动分配福利院接收

九、互斥锁

模拟抢票
	查票
	买票
		查票
 		买票
 
from multiprocessing import Process
import time
import json
import random


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


# 买票
def buy(name):
    # 再次确认票
    with open(r'data.json', 'r', encoding='utf8') as f:
        data = json.load(f)
    # 模拟网络延迟
    time.sleep(random.randint(1, 3))
    # 判断是否有票 有就买
    if data.get('ticket_num') > 0:
        data['ticket_num'] -= 1
        with open(r'data.json', 'w', encoding='utf8') as f:
            json.dump(data, f)
        print('%s买票成功' % name)
    else:
        print('%s很倒霉 没有抢到票' % name)


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


if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=run, args=('用户%s'%i, ))
        p.start()