之前我们已经了解了很多进程相关的理论知识,了解进程是什么应该不再困难了,刚刚我们已经了解了,运行中的程序就是一个进程所有的进程都是通过它的父进程来创建的因此,运行起来的python程序也是一个进程,那么我们也可以在程序中再创建进程多个进程可以实现并发效果,也就是说,当我们的程序中存在多个进程的时候,在某些时候,就会让程序的执行速度变快以我们之前所学的知识,并不能实现创建进程这个功能,所以我们就需要借助python中强大的模块,我来为大家讲解一下关于python程序插入多进程?跟着小编一起来看一看吧!
python程序插入多进程
之前我们已经了解了很多进程相关的理论知识,了解进程是什么应该不再困难了,刚刚我们已经了解了,运行中的程序就是一个进程。所有的进程都是通过它的父进程来创建的。因此,运行起来的python程序也是一个进程,那么我们也可以在程序中再创建进程。多个进程可以实现并发效果,也就是说,当我们的程序中存在多个进程的时候,在某些时候,就会让程序的执行速度变快。以我们之前所学的知识,并不能实现创建进程这个功能,所以我们就需要借助python中强大的模块。
一、multiProcess模块仔细说来,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。由于提供的子模块非常多,为了方便大家归类记忆,我将这部分大致分为四个部分:创建进程部分,进程同步部分,进程池部分,进程之间数据共享。
二、multiprocess.process模块process模块是一个创建进程的模块,借助这个模块,就可以完成进程的创建。
三、process模块介绍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)
强调:
- 需要使用关键字的方式来指定参数
- 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
3.1 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,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
3.2 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
- 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)
- 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)
3.3 在windows中使用process模块的注意事项
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。
四、使用process模块创建进程在一个python进程中开启子进程,start方法和并发效果。
4.1 在Python中启动的第一个子进程
import time from multiprocessing import Process def f(name): print('hello', name) print('我是子进程') if __name__ == '__main__': p = Process(target=f, args=('bob',)) p.start() time.sleep(1) print('执行主进程的内容了')
4.2 join方法
import time from multiprocessing import Process def f(name): print('hello', name) time.sleep(1) print('我是子进程') if __name__ == '__main__': p = Process(target=f, args=('bob',)) p.start() # p.join() print('我是父进程')
4.3 查看主进程和子进程的进程号
import os from multiprocessing import Process def f(x): print('子进程id :',os.getpid(),'父进程id :',os.getppid()) return x*x if __name__ == '__main__': print('主进程id :', os.getpid()) p_lst = [] for i in range(5): p = Process(target=f, args=(i,)) p.start()
进阶,多个进程同时运行(注意,子进程的执行顺序不是根据启动顺序决定的)
4.4 多个进程同时运行
import time from multiprocessing import Process def f(name): print('hello', name) time.sleep(1) if __name__ == '__main__': p_lst = [] for i in range(5): p = Process(target=f, args=('bob',)) p.start() p_lst.append(p)
4.5 多个进程同时运行,再谈join方法(1)
import time from multiprocessing import Process def f(name): print('hello', name) time.sleep(1) if __name__ == '__main__': p_lst = [] for i in range(5): p = Process(target=f, args=('bob',)) p.start() p_lst.append(p) p.join() # [p.join() for p in p_lst] print('父进程在执行')
4.6 多个进程同时运行,再谈join方法(2)
import time from multiprocessing import Process def f(name): print('hello', name) time.sleep(1) if __name__ == '__main__': p_lst = [] for i in range(5): p = Process(target=f, args=('bob',)) p.start() p_lst.append(p) # [p.join() for p in p_lst] print('父进程在执行')
除了上面这些开启进程的方法,还有一种以继承Process类的形式开启进程的方式
4.7 通过继承Process类开启进程
import os from multiprocessing import Process class MyProcess(Process): def __init__(self,name): super().__init__() self.name=name def run(self): print(os.getpid()) print('%s 正在和女主播聊天' %self.name) p1=MyProcess('wupeiqi') p2=MyProcess('yuanhao') p3=MyProcess('nezha') p1.start() # start会自动调用run p2.start() # p2.run() p3.start() p1.join() p2.join() p3.join() print('主线程')
进程之间的数据隔离问题
4.8 进程之间的数据隔离问题
from multiprocessing import Process def work(): global n n=0 print('子进程内: ',n) if __name__ == '__main__': n = 100 p=Process(target=work) p.start() print('主进程内: ',n)
五、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
其一:守护进程会在主进程代码执行结束后就终止
其二: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。
5.1 守护进程的启动
import os import time from multiprocessing import Process class Myprocess(Process): def __init__(self,person): super().__init__() self.person = person def run(self): print(os.getpid(),self.name) print('%s正在和女主播聊天' %self.person) p=Myprocess('哪吒') p.daemon=True # 一定要在p.start()前设置,设置p为守护进程,禁止p创建子进程,并且父进程代码执行结束,p即终止运行 p.start() time.sleep(10) # 在sleep时查看进程id对应的进程ps -ef|grep id print('主')
5.2 主进程代码执行结束守护进程立即结束
from multiprocessing import Process def foo(): print(123) time.sleep(1) print("end123") def bar(): print(456) time.sleep(3) print("end456") p1=Process(target=foo) p2=Process(target=bar) p1.daemon=True p1.start() p2.start() time.sleep(0.1) print("main-------") # 打印该行则主进程代码结束,则守护进程p1应该被终止.#可能会有p1任务执行的打印信息123,因为主进程打印main----时,p1也执行了,但是随即被终止.
六、socket聊天并发实例6.1 使用多进程实现socket聊天并发-server端
from socket import * from multiprocessing import Process server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) server.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) server.bind(('127.0.0.1',8080)) server.listen(5) def talk(conn,client_addr): while True: try: msg=conn.recv(1024) if not msg:break conn.send(msg.upper()) except Exception: break if __name__ == '__main__': # windows下start进程一定要写到这下面 while True: conn,client_addr=server.accept() p=Process(target=talk,args=(conn,client_addr)) p.start()
6.2 使用多进程实现socket聊天并发-client端
from socket import * client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) client.connect(('127.0.0.1',8080)) while True: msg=input('>>: ').strip() if not msg:continue client.send(msg.encode('utf-8')) msg=client.recv(1024) print(msg.decode('utf-8'))
七、多进程中的其他方法7.1 进程对象的其他方法:terminate和is_alive
from multiprocessing import Process import time import random class Myprocess(Process): def __init__(self,person): self.name=person super().__init__() def run(self): print('%s正在和网红脸聊天' %self.name) time.sleep(random.randrange(1,5)) print('%s还在和网红脸聊天' %self.name) p1=Myprocess('哪吒') p1.start() p1.terminate()#关闭进程,不会立即关闭,所以is_alive立刻查看的结果可能还是存活 print(p1.is_alive()) #结果为True print('开始') print(p1.is_alive()) #结果为False
7.2 进程对象的其他属性:pid和name
class Myprocess(Process): def __init__(self,person): self.name=person # name属性是Process中的属性,标示进程的名字 super().__init__() # 执行父类的初始化方法会覆盖name属性 # self.name = person # 在这里设置就可以修改进程名字了 # self.person = person # 如果不想覆盖进程名,就修改属性名称就可以了 def run(self): print('%s正在和网红脸聊天' %self.name) # print('%s正在和网红脸聊天' %self.person) time.sleep(random.randrange(1,5)) print('%s正在和网红脸聊天' %self.name) # print('%s正在和网红脸聊天' %self.person) p1=Myprocess('哪吒') p1.start() print(p1.pid) #可以查看子进程的进程id
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