进程
- 进程:一个任务就是一个进程(Process),比如打开一个浏览器就是启动一个浏览器进程,打开一个记事本就启动了一个记事本进程,打开两个记事本就启动了两个记事本进程,打开一个Word就启动了一个Word进程。
- 线程:有些进程还不止同时干一件事,比如Word,它可以同时进行打字、拼写检查、打印等事情。在一个进程内部,要同时干多件事,就需要同时运行多个“子任务”,我们把进程内的这些“子任务”称为线程(Thread)。
- 一个进程至少有一个线程。当然,像Word这种复杂的进程可以有多个线程,多个线程可以同时执行,多线程的执行方式和多进程是一样的,也是由操作系统在多个线程之间快速切换,让每个线程都短暂地交替运行,看起来就像同时执行一样。当然,真正地同时执行多线程需要多核CPU才可能实现。
- 多任务实现方式:
多进程模式; 多线程模式; 多进程+多线程模式。
-
小结:
线程是最小的执行单元,而进程由至少一个线程组成。如何调度进程和线程,完全由操作系统决定,程序自己不能决定什么时候执行,执行多长时间。 多进程和多线程的程序涉及到同步、数据共享的问题,编写起来更复杂。 - - - 多进程
- fork()函数调用一次,返回两次,因为操作系统自动把当前进程(称为父进程)复制了一份(称为子进程),然后,分别在父进程和子进程内返回
- 子进程永远返回0,而父进程返回子进程的ID。这样做的理由是,一个父进程可以fork出很多子进程,所以,父进程要记下每个子进程的ID,而子进程只需要调用getppid()就可以拿到父进程的ID。
- 代码:
PYTHON # windows 没有 fork()方法,此方法适用于/unix/linux/mac import os print(‘Process(%s)start...‘% os.getpid()) pid = os.fork() if pid == 0: print(‘I am child process (%s) and my parent is %s.‘ % (os.getpid(),os.getppid())) else: print(‘I (%s) just created a child process (%s).‘ % (os.getpid(),pid))
- multiprocessing:multiprocessing模块提供了一个Process类来代表一个进程对象,适用于windows系统
# windows 多进程
from multiprocessing import Process
import os
# 子进程执行
def run_proc(name):
print(name+'进程{s}'.format(s=os.getpid()))
if __name__ == '__main__':
# 获取当前主线册程id
print('当前线程id%s'% os.getpid())
# 创建子线程
p = Process(target=run_proc,args=('子进程',))
print('调用Start')
# 启动线程
p.start()
# join()方法可以等待子进程结束后再继续往下运行,通常用于进程间的同步。
p.join()
print('end')
- Pool:如果要启动大量的子进程,可以用进程池的方式批量创建子进程:
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代码: ```PYTHON # Pool:如果要启动大量的子进程,可以用进程池的方式批量创建子进程: from multiprocessing import Pool import os,time,random def long_time(name): print(‘Run task %s (%s)‘ % (name,os.getpid())) start = time.time() time.sleep(random.random() * 3) end = time.time() print(‘TAsk %s runs %0.2f seconds.‘%(name,(end-start))) if name == ‘main‘: print(‘parent process %s‘ % os.getpid()) p = Pool(4) for i in range(5): p.apply_async(long_time,args=(i,)) print(‘waiting for all subprocesses done...‘) p.close() p.join() # 调用之前需调用close()方法,调用后会等待所有子进程执行完毕 print(‘done‘) ‘‘‘ 代码解读: 对Pool对象调用join()方法会等待所有子进程执行完毕,调用join()之前必须先调用close(), 调用close()之后就不能继续添加新的Process了。 请注意输出的结果,task 0,1,2,3是立刻执行的,而task 4要等待前面某个task完成后才执行, 这是因为Pool的默认大小在我的电脑上是4, 因此,最多同时执行4个进程。这是Pool有意设计的限制,并不是操作系统的限制。如果改成: ‘‘‘ ```
- 子进程:子进程并不是自身,而是一个外部进程。我们创建了子进程后,还需要控制子进程的输入和输出。subprocess模块可以让我们非常方便地启动一个子进程,然后控制其输入和输出
- 进程间通信:Process之间肯定是需要通信的,操作系统提供了很多机制来实现进程间的通信。Python的multiprocessing模块包装了底层的机制,提供了Queue、Pipes等多种方式来交换数据。
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代码: ```PYTHON from multiprocessing import Process,Queue import os,random # 写数据进程执行的代码: def write(q): print(‘Process to write: %s‘ % os.getpid()) for value in [‘A‘,‘B‘,‘C‘]: print(‘Put %s to queue...‘ % value) q.put(value) time.sleep(random.random()) # 读数据进程执行的代码: def read(q): print(‘Process to read: %s‘ % os.getpid()) while True: value = q.get(True) print(‘Get %s from queue.‘ % value) if name==‘main‘: # 父进程创建Queue,并传给各个子进程: q = Queue() pw = Process(target=write,args=(q,)) pr = Process(target=read,)) # 启动子进程pw,写入: pw.start() # 启动子进程pr,读取: pr.start() # 等待pw结束: pw.join() # pr进程里是死循环,无法等待其结束,只能强行终止: pr.terminate() ```
(编辑:李大同)
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