• Python程序中的进程操作-开启多进程(multiprocess.Process)


    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,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。

    在linux c语言中创建线程使用的fork函数,而Python就需要借助响应的模块

    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类

    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:

    1. 需要使用关键字的方式来指定参数
    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

    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类的注意事项

    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、process类的使用

    在一个python进程中开启子进程,start方法和并发效果。

    4.1 创建并开启子进程的两种方式

    • 方式一:通过函数

      from multiprocessing import Process
      import time
      
      '''
      开启子进程的两种方式:
      1. 通过函数
      2. 通过类。继承Process
      '''
      
      def task(name):
          print("进程{%s} start"%(name))
          time.sleep(2)
          print(f"进程{name} end")
          
      # 必须加main
      if __name__ == '__main__':
          ######## 方式1(通过函数)
          p = Process(target=task,args=("xc",))   # args用于传参,是个元祖,必须加逗号
          p.start() # 告诉操作系统启动子进程,但一定是父进程先执行,多个子进程的执行顺序是根据操作系统调度决定的
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
          p1 = Process(target=task,args=("cyx",))
          p1.start()  # 告诉操作系统启动子进程,但一定是父进程先执行,多个子进程的执行顺序是根据操作系统调度决定的
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
      
    • 方式二:通过类。继承Process

      from multiprocessing import Process
      import time
      
      '''
      开启子进程的两种方式:
      1. 通过函数
      2. 通过类。继承Process
      '''
      
      class myProcess(Process):
          def __init__(self,name):
              # self.name = name #错误 ### 这样没有给对象添加属性name,而是在修改父类的进程名(name)
      
              # 父类Process的进程名也是name
              super().__init__()  # 调用父类super().init方法完成创建进程初始化,重新给name属性赋值了。
              self.name = name    ## 在父类的init方法后设置name,才是为自己对象添加属性
      
              # super().__init__(name=name)  # 调用父类super().init,并设置进程名(name)
      
      
          def run(self):  # 创建进程会默认调用run方法
              print("进程%s start" % (self.name))
              time.sleep(2)
              print(f"进程{self.name} end")
              
      # 必须加main
      if __name__ == '__main__':
          p = myProcess("xc")
          p.start()
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
          p1 = myProcess("cyx")
          p1.start()  # 告诉操作系统启动子进程,但一定是父进程先执行,多个子进程的执行顺序是根据操作系统调度决定的
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
          print('主进程/父进程')
      

    4.2 join方法

    join方法用于回收子进程

    from multiprocessing import Process
    import time
      
    def foo(x):
          print('进程  start ')
          time.sleep(x)
          print('进程  end ')
          
    if __name__ == '__main__':
          ### 串行执行和回收子进程
          # p = Process(target=foo, args=(1,))
          # p2 = Process(target=foo, args=(2,))
          # p3 = Process(target=foo, args=(3,))
          # p.start() #
          # p.join() # 阻塞住主进程再等待子进程结束,然后再往下执行,(了解的是:内部会待用wait())
          # p2.start()
          # p2.join()
          # p3.start()
          # p3.join()
          # print('主')
      
          # 并发执行进程,并依次回收
          p = Process(target=foo, args=(1,))
          p2 = Process(target=foo, args=(2,))
          p3 = Process(target=foo, args=(3,))
          # 开启进程
          p.start()
          p2.start()
          p3.start()
      
          # 回收进程
          p.join() # 阻塞住主进程再等待子进程结束,然后再往下执行,(了解的是:内部会待用wait())
          p2.join()
          p3.join()
          print('主')
    

    4.3 查看主进程和子进程的进程号

    from multiprocessing import Process,current_process
    import time
    import os
      
      '''
      查看主进程和子进程的进程号
      1. 通过os.getpid()方法
      2. 通过multiprocessing模块中的current_process().pid
      '''
      
      def task(name,x):
          print("当前进程pid:", current_process().pid)
          print(f"{name} start")
          time.sleep(x)
          print(f"{name} end")
      
      if __name__ == '__main__':
          p = Process(target=task,args=("进程1",1))
          p.start()
          # 方式一
          print("子进程pid:",p.pid)
          # 方式二
          # print("当前进程pid:",current_process().pid)
          print("当前进程pid",os.getpid())
          print("主进程的父进程pid",os.getppid())    # 实际上是pycharm的进程号
          print()
    

    4.4 查看进程名和进程状态、设置进程名

    '''
    process设置名字: name属性
    process判断进程是否存在:is_alive
    '''
    
    from multiprocessing import Process
    import time
      
      def task(x):
          print("进程 start")
          time.sleep(x)
          print("进程 end")
      
      if __name__ == '__main__':
          p = Process(target=task,args=(1,))
          p.start()
          p.name = "进程1"
          print(p.name)
      
          print("子进程是否存在:", p.is_alive()) # True
          time.sleep(2)   # 延时2秒等待子进程结束
          print("子进程是否存在:", p.is_alive()) # False
      
          print("主进程")
    

    4.5 terminate结束子进程

    '''
    terminate()
    告诉子进程让他结束
    '''
    
    from multiprocessing import Process
    import time
    def task(x):
        print("进程 start")
        time.sleep(x)
        print("进程 end")
    
    if __name__ == '__main__':
        p = Process(target=task,args=(10,))
        p.start()
        p.terminate()   # 告诉子进程让他提前结束
    
        p.name = "进程1"
        print(p.name)
    
        print("子进程是否存在:", p.is_alive()) # True
        p.join()
        print("子进程是否存在:", p.is_alive()) # False
    
        print("主进程")
    

    4.6 Process中的守护进程

    首先,博主自己测试,实验。Process中守护进程的部分和真正的守护进程概念并不一样,因此只需要知道Process的守护进程即可。

    '''
    daemon = True 把子进程变为守护进程
    主进程的代码执行完毕守护进程直接结束。但如果子进程代码结束也会结束
    '''
    from multiprocessing import Process
    import time
    def task(x):
        print("进程 start")
        time.sleep(x)
        print("进程 end")
    
    
    if __name__ == '__main__':
        p = Process(target=task,args=(2,))
        p.daemon = True  # 把子进程变为守护进程
        p.start()
        # print(p.pid)
    
        p.name = "进程1"
        print(p.name)
        print("子进程pid:", p.pid) #
    
        print("子进程是否存在:", p.is_alive()) # True
        time.sleep(3)
        print("子进程是否存在:", p.is_alive()) # False
    
        print("主进程")
        print("子进程是否存在:", p.is_alive())  # False
    
        time.sleep(200)
    

    五、socket聊天并发实例

    5.1 使用多进程实现socket聊天并发-server端

    import socket
    from multiprocessing import Process
    
    def talk(conn,client_addr):
        while 1:
                msg = conn.recv(1024)
                if not msg:
                    break
                print(msg.decode("utf8"))
                conn.send(msg.upper())
                print(111)
    
    if __name__ == '__main__':
        # 必须要写在里面,不然会因为创建子线程重复调用导致端口被占用
        server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        server.bind(("127.0.0.1", 8087))
        server.listen(5)
    
        while 1:
            print("等待连接")
            conn,addr = server.accept()
            print(addr,"连接成功")
            p = Process(target=talk,args=(conn,addr))
            p.start()
    

    5.2 使用多进程实现socket聊天并发-client端

    import socket
    
    if __name__ == '__main__':
        client = socket.socket()
        client.connect(("127.0.0.1",8087))
        while 1:
            msg = input("请输入内容")
            client.send(msg.encode("utf8"))
            msg = client.recv(1024).decode("utf8")
            print(msg)
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/XuChengNotes/p/11515329.html
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