python学习笔记 day37 进程池

1. 进程池

进程池，只开指定数目的进程数（一般是CPU内核数+1）这样调度多个任务时，执行效率要比同时开多个进程执行效率要高很多（因为当同时开多个进程时，开进程是很占用资源的，时间都浪费在开进程上面了）

进程池方法-----p.map()

from multiprocessing import Pool
import time
import random
def func(i):
    time.sleep(random.random())  # 子进程执行时间有差异，然后可以看出进程池其实是异步的，每次并发五个进程，但是随着进程执行时间不一样所以顺序也不同
    print(i)

if __name__=="__main__":
    p=Pool(5)  # 进程池 只开五个进程
    p.map(func,range(20))  # 执行20个任务，但进程池只开5个进程
    p.close()  # 不允许在向进程池中发任务,一定要放在join()方法之前
    p.join()  # 主进程中等待子进程执行完（p.close() p.join()一定要写，普通的进程（Process）主进程会等待子进程执行完毕；
              # 但是进程池，主进程不会等子进程，如果不写这两句，主进程只管开5个进程，然后不等子进程执行完，就会结束了）

运行结果：

 我们可以比较一下，调度100个任务执行func函数，使用进程池和开100个进程执行效率上的差异：（开进程池的方法时间要少很多）

from multiprocessing import Process
from multiprocessing import Pool
import time

def func(i):  # 开的子进程执行func函数
    i+=1

if __name__=="__main__":
    p=Pool(5)  # 进程池中开5个进程（同一时间只能并发5个）
    start=time.time()  # 计算开进程池执行100个任务所需要的时间
    p.map(func,range(100))  # 调度100个任务，func是所开的进程需要执行的函数，第二个参数必须是iterable对象，把每一个元素都作为第一个参数func的参数传进去
    p.close()  # 不允许再向进程池中调度任务，也就是任务在上面一句都已经发送完了,p.close()一定要写在p.join()之前
    p.join()   # 主进程等待子进程执行完毕（进程池中开的子进程，主进程是不会等待的，所以一定要写上p.close() p.join()）
    print("开进程池调度100个任务所使用的时间为:",time.time()-start)

    P=[] # 用来存放所开的进程，这样是为了计算开一百个进程所需要的时间，肯定得等100个进程执行完毕才可以计算；
        # 所以需要用到join()判断进程是否执行完毕，但是直接写p.join()就会变为同步的（一个进程执行完，才去开下一个进程）达不到并发的效果；
    start=time.time()  # 计算开100个进程所需要的时间
    for i in range(100):  # 第二种方法，调度100个任务，开100个进程来执行
        p=Process(target=func,args=(i,))
        p.start()
        P.append(p)
    [p.join() for p in P]  # 开的100个进程全都执行完毕
    print("开100个进程去执行func所需要的时间:",time.time()-start)

运行结果：

 所以执行同样的任务，开进程池比同时开多个进程效率要高很多；

2. 进程池的其他方法--p.apply()-----是一种同步提交任务的机制；

from multiprocessing import Pool
import time
import random

def func(i):
    time.sleep(random.random())  # 模拟每个进程执行时间是有差异的
    i+=1
    print(i)

if __name__=="__main__":
    p=Pool(5) # 进程池中开五个进程，实现5个并发的效果
    for i in range(10):
        p.apply(func,args=(i,))   # 进程池的apply方法是一种同步提交任务的机制，所以无法实现高并发（所以不用这种方法）
    p.close()   # 不允许再向进程池中添加任务
    p.join()   # 主进程等待子进程执行完毕

运行结果：

 3. 进程池的其他方法---p.apply_async()---是一种异步提交数据的机制

from multiprocessing import Pool
import time
import random

def func(i):
    time.sleep(random.random())  # 模拟每个进程执行时间是有差异的
    i+=1
    print(i)

if __name__=="__main__":
    p=Pool(5) # 进程池中开五个进程，实现5个并发的效果
    for i in range(10):
        p.apply_async(func,args=(i,))   # 进程池的apply_async()方法是一种异步提交任务的机制
    p.close()   # 不允许再向进程池中添加任务
    p.join()   # 主进程等待子进程执行完毕

运行结果：（最多5个并发）

 其实使用进程池还可以获得子进程的返回值

from multiprocessing import Pool
import time
import random

def func(i):
    time.sleep(1)
    i+=1
    print(i)
    return ("返回值:",i)

if __name__=="__main__":
    p=Pool(5)
    ret_lst=[]   # 存放每一个子进程执行func函数的返回值
    for i in range(20):   # 假设需要调度的任务有20个
        ret=p.apply_async(func,args=(i,))   # 拿到的就是子进程执行func()函数的返回值 return ("返回值:",i)
        # print(ret.get())  # 拿到的返回值,需要使用 get()方法才可以取到,这里不可以这样直接打印；
                       # 因为打印的话说明该进程必须得去执行func()函数才可以拿到返回值，所以必须得一个进程执行完毕，才可以去开下一个进程，这样就又变为同步了
                     # 就跟使用Process开多个进程，但是想在所有子进程执行完毕之后再执行主进程中的代码（比如统计所有子进程执行时间），就可以P.append(p)，然后最后再同一[p.join() for p in P]实现高并发，异步编程的效果
        ret_lst.append(ret)

    p.close()   # 不允许再向主进程添加任务
    p.join()

    [print(ret.get()) for ret in ret_lst]  # 把子进程执行func()函数得到的返回值（存在列表ret_lst中的）最后统一取到

运行结果：