python之进程

一、进程对象

from multiprocessing import Process,current_process
import time
import os

def task():

    #查看当前线程的进程号
    #print(f'当前进程的pid是：{current_process().pid}')
    print(f'当前进程的pid是：{os.getpid()}')
    print('我是主主进程,我的PID 是', os.getppid())
    time.sleep(2)

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    #p.join()
    p.start()

    #干掉当前线程
    p.terminate()

    #判断当前线程是否存活,返回值0或者1，返回值是布尔类型的的，一般以is开头
    #这里返回是true，需要一定的时间，才能干掉，而代码的运行速度很快，所以没来得及判断,所以得加个延迟,才是false
    time.sleep(0.5)
    print(p.is_alive())

    print('我是主进程,我的PID 是',current_process().pid)
    # 获取父进程的pid
    print('我是主主进程,我的PID 是', os.getppid())

二、孤儿进程与僵尸进程

# 僵尸进程
"""
死了但是没有死透
当你开设了子进程之后 该进程死后不会立刻释放占用的进程号
因为我要让父进程能够查看到它开设的子进程的一些基本信息 占用的pid号 运行时间。。。
所有的进程都会步入僵尸进程
	父进程不死并且在无限制的创建子进程并且子进程也不结束
	回收子进程占用的pid号
		父进程等待子进程运行结束
		父进程调用join方法
"""
# 孤儿进程
"""
子进程存活，父进程意外死亡
操作系统会开设一个“儿童福利院”专门管理孤儿进程回收相关资源
"""

三、守护进程

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print('%s总管正在活着' % name)
    time.sleep(3)
    print('%s总管正在死亡' % name)


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task, args=('egon',))
    # p = Process(target=task,kwargs={'name':'egon'})
    # 将进程p设置成守护进程  这一句一定要放在start方法上面才有效否则会直接报错
    p.daemon = True
    p.start()
    print('皇帝jason寿终正寝')

四、互斥锁

• 多个进程操作同一份数据的时候，会出现数据错乱的问题

• 针对上述问题，解决方式就是加锁处理:将并发变成串行，牺牲效率但是保证了数据的安全

from multiprocessing import Process, Lock
import json
import time
import random


# 查票
def search(i):
    # 文件操作读取票数
    with open('data', 'r', encoding='utf8') as f:
        dic = json.load(f)
    print('用户%s查询余票：%s' % (i, dic.get('ticket_num')))
    # 字典取值不要用[]的形式 推荐使用get  你写的代码打死都不能报错！！！


# 买票  1.先查 2.再买
def buy(i):
    # 先查票
    with open('data', 'r', encoding='utf8') as f:
        dic = json.load(f)
    # 模拟网络延迟
    time.sleep(random.randint(1, 3))
    # 判断当前是否有票
    if dic.get('ticket_num') > 0:
        # 修改数据库 买票
        dic['ticket_num'] -= 1
        # 写入数据库
        with open('data', 'w', encoding='utf8') as f:
            json.dump(dic, f)
        print('用户%s买票成功' % i)
    else:
        print('用户%s买票失败' % i)


# 整合上面两个函数,买的时候加锁，买到了释放锁
def run(i, mutex):
    search(i)
    # 给买票环节加锁处理
    # 抢锁
    mutex.acquire()

    buy(i)
    # 释放锁
    mutex.release()


if __name__ == '__main__':
    # 在主进程中生成一把锁 让所有的子进程抢 谁先抢到谁先买票
    mutex = Lock()
    for i in range(1, 11):
        p = Process(target=run, args=(i, mutex))
        p.start()
"""
扩展 行锁 表锁

注意：
	1.锁不要轻易的使用，容易造成死锁现象(我们写代码一般不会用到，都是内部封装好的)
	2.锁只在处理数据的部分加来保证数据安全(只在争抢数据的环节加锁处理即可) 
"""

五、进程间通信（消息队列）

• 队列Queue模块
• 队列：先进先出
• 堆栈：先进后出

"""
管道:subprocess 
	stdin stdout stderr
队列:管道+锁

队列:先进先出
堆栈:先进后出
"""
from multiprocessing import Queue

# 创建一个队列
q = Queue(5)  # 括号内可以传数字 标示生成的队列最大可以同时存放的数据量

# 往队列中存数据
q.put(111)
q.put(222)
q.put(333)
# print(q.full())  # 判断当前队列是否满了
# print(q.empty())  # 判断当前队列是否空了
q.put(444)
q.put(555)
# print(q.full())  # 判断当前队列是否满了

# q.put(666)  # 当队列数据放满了之后 如果还有数据要放程序会阻塞 直到有位置让出来 不会报错

"""
存取数据 存是为了更好的取
千方百计的存、简单快捷的取

同在一个屋檐下
差距为何那么大
"""

# 去队列中取数据
v1 = q.get()
v2 = q.get()
v3 = q.get()
v4 = q.get()
v5 = q.get()
# print(q.empty())
# V6 = q.get_nowait()  # 没有数据直接报错queue.Empty
# v6 = q.get(timeout=3)  # 没有数据之后原地等待三秒之后再报错  queue.Empty
try:
    v6 = q.get(timeout=3)
    print(v6)
except Exception as e:
    print('一滴都没有了!')

# # v6 = q.get()  # 队列中如果已经没有数据的话 get方法会原地阻塞
# print(v1, v2, v3, v4, v5, v6)

"""
q.full()
q.empty()
q.get_nowait()
在多进程的情况下是不精确
"""

六、IPC机制

from multiprocessing import Queue
from multiprocessing.context import Process

"""
研究思路
    1.主进程跟子进程借助于队列通信
    2.子进程跟子进程借助于队列通信
"""
def producer(q):
    q.put('我是23号技师 很高兴为您服务')


def consumer(q):
    print(q.get())


if __name__ == '__main__':
    q = Queue()
    p = Process(target=producer,args=(q,))
    p1 = Process(target=consumer,args=(q,))
    p.start()
    p1.start() 

七、生产者消费者模型

• 生产者：生产/制造东西的
• 消费者：消费/处理东西的
• 生产者(做包子的) + 消息队列(蒸笼) + 消费者(吃包子的)

from multiprocessing import Process, Queue, JoinableQueue
import time
import random


def producer(name, food, q):
    for i in range(5):
        data = F'{name}生产了{food},{i}'
        time.sleep(2)
        print(data)
        q.put(data)


def consumer(name, q):
    # 消费者
    while True:
        food = q.get()
        #if food is None: break
        time.sleep(random.randint(1, 3))
        print(F'{name}吃了{food}')
        #告诉队列，数据取出且处理完毕
        q.task_done()

if __name__ == '__main__':
    # q = Queue()
    q = JoinableQueue()
    p1 = Process(target=producer, args=('大厨tzh', '包子', q))
    p2 = Process(target=producer, args=('大厨qaz', '蒸饺', q))
    c1 = Process(target=consumer, args=('顾客1', q))
    c2 = Process(target=consumer, args=('顾客2', q))
    p1.start()
    p2.start()
    c1.daemon = True
    c2.daemon = True
    c1.start()
    c2.start()
    #将消费者设置成守护进程
    p1.join()
    p2.join()
    # 等生产者生产完毕之后，往队列中添加特定的结束符号
    # 在所有生产者中生产的数据末尾加，有几个消费者放几个
    # q.put(None)
    # q.put(None)
    #意思是等待队列中的数据被取玩，再执行往下执行的代码
    q.join()
    #只要执行q.join()完毕，那么说明消费者处理完毕数据，那么消费者就没存在的意义了 （守护进程）