Python多進程方面涉及的模塊主要包括：
- subprocess：可以在當前程序中執行其他程序或命令；
- mmap：提供一種基於內存的進程間通信機制；
- multiprocessing：提供支持多處理器技術的多進程編程接口，並且接口的設計最大程度地保持了和threading模塊的一致，便於理解和使用。
本文主要介紹 subprocess 模塊及其提供的 Popen 類，以及如何使用該構造器在一個進程中創建新的子進程。此外，還會簡要介紹 subprocess 模塊提供的其他方法與屬性，這些功能上雖然沒有 Popen 強大的工具，在某些情況下卻非常方便和高效。
本文的目錄如下：
1. subprocess.Popen 類
2. Popen 對象的屬性
3. Popen 對象的方法
4. subprocess模塊的其他簡便方法
5. subprocess模塊的其他屬性
6. subprocess模塊定義的異常
subprocess.Popen 類
通過調用：
subprocess.Popen(args, bufsize=0, executable=None, stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, close_fds=False, shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=False, startupinfo=None, creationflags=0)
創建並返回一個子進程，並在這個進程中執行指定的程序。
實例化 Popen 可以通過許多參數詳細定制子進程的環境，但是只有一個參數是必須的，即位置參數 args ，下面也會詳細介紹剩余的具名參數。
參數介紹：
- args：要執行的命令或可執行文件的路徑。一個由字符串組成的序列（通常是列表），列表的第一個元素是可執行程序的路徑，剩下的是傳給這個程序的參數，如果沒有要傳給這個程序的參數，args 參數可以僅僅是一個字符串。
- bufsize：控制 stdin, stdout, stderr 等參數指定的文件的緩沖，和打開文件的 open()函數中的參數 bufsize 含義相同。
- executable：如果這個參數不是 None，將替代參數 args 作為可執行程序；
- stdin：指定子進程的標准輸入；
- stdout：指定子進程的標准輸出；
- stderr：指定子進程的標准錯誤輸出；
對於 stdin, stdout 和 stderr 而言，如果他們是 None（默認情況），那么子進程使用和父進程相同的標准流文件。
父進程如果想要和子進程通過 communicate() 方法通信，對應的參數必須是 subprocess.PIPE（見下文例4）；
當然 stdin, stdout 和 stderr 也可以是已經打開的 file 對象，前提是以合理的方式打開，比如 stdin 對應的文件必須要可讀等。
- preexec_fn：默認是None，否則必須是一個函數或者可調用對象，在子進程中首先執行這個函數，然后再去執行為子進程指定的程序或Shell。
- close_fds：布爾型變量，為 True 時，在子進程執行前強制關閉所有除 stdin，stdout和stderr外的文件；
- shell：布爾型變量，明確要求使用shell運行程序，與參數 executable 一同指定子進程運行在什么 Shell 中——如果executable=None 而 shell=True，則使用 /bin/sh 來執行 args 指定的程序；也就是說，Python首先起一個shell，再用這個shell來解釋指定運行的命令。
- cwd：代表路徑的字符串，指定子進程運行的工作目錄，要求這個目錄必須存在；
- env：字典，鍵和值都是為子進程定義環境變量的字符串；
- universal_newline：布爾型變量，為 True 時，stdout 和 stderr 以通用換行（universal newline）模式打開，
- startupinfo：見下一個參數；
- creationfalgs：最后這兩個參數是Windows中才有的參數，傳遞給Win32的CreateProcess API調用。
同 Linux 中創建子進程類似，父進程創建完子進程后，並不會自動等待子進程執行，父進程在子進程之前推出將導致子進程成為孤兒進程，孤兒進程統一由 init 進程接管，負責其終止后的回收工作。
如果父進程在子進程之后終止，但子進程終止時父進程沒有進行最后的回收工作，子進程殘留的數據結構稱為僵屍進程。大量僵屍進程將耗費系統資源，因此父進程及時等待和回收子進程是必要的，除非能夠確認自己比子進程先終止，從而將回收工作過渡給 init 進程。
這個等待和回收子進程的操作就是wait()函數，下文中將會介紹。
例1：
創建一個子進程，然后執行一個簡單的命令
>>> import subprocess
>>> p = subprocess.Popen('ls -l', shell=True)
>>> total 164
-rw-r--r-- 1 root root 133 Jul 4 16:25 admin-openrc.sh
-rw-r--r-- 1 root root 268 Jul 10 15:55 admin-openrc-v3.sh
...
>>> p.returncode
>>> p.wait()
0
>>> p.returncode
0
這里也可以使用 p = subprocess.Popen(['ls', '-cl']) 來創建子進程。
Popen 對象的屬性
Popen創建的子進程有一些有用的屬性，假設 p 是 Popen 創建的子進程，p 的屬性包括：
1.
p.pid
子進程的PID。
2.
p.returncode
該屬性表示子進程的返回狀態，returncode可能有多重情況：
- None —— 子進程尚未結束；
- ==0 —— 子進程正常退出；
- > 0—— 子進程異常退出，returncode對應於出錯碼；
- < 0—— 子進程被信號殺掉了。
3.
p.stdin, p.stdout, p.stderr
子進程對應的一些初始文件，如果調用Popen()的時候對應的參數是subprocess.PIPE，則這里對應的屬性是一個包裹了這個管道的 file 對象，
Popen 對象的方法
1.
p.poll()
檢查子進程 p 是否已經終止，返回 p.returncode 屬性 (參考下文 Popen 對象的屬性)；
2.
p.wait()
等待子進程 p 終止，返回 p.returncode 屬性；
注意：
wait() 立即阻塞父進程，直到子進程結束！
3.
p.communicate(input=None)
和子進程 p 交流，將參數 input （字符串）中的數據發送到子進程的 stdin，同時從子進程的 stdout 和 stderr 讀取數據，直到EOF。
返回值：
二元組 (stdoutdata, stderrdata) 分別表示從標准出和標准錯誤中讀出的數據。
父進程調用 p.communicate() 和子進程通信有以下限制：
（1） 只能通過管道和子進程通信，也就是說，只有調用 Popen() 創建子進程的時候參數 stdin=subprocess.PIPE，才能通過 p.communicate(input) 向子進程的 stdin 發送數據；只有參數 stout 和 stderr 也都為 subprocess.PIPE ，才能通過p.communicate() 從子進程接收數據，否則接收到的二元組中，對應的位置是None。
（2）父進程從子進程讀到的數據緩存在內存中，因此commucate()不適合與子進程交換過大的數據。
注意：
communicate() 立即阻塞父進程，直到子進程結束！
4.
p.send_signal(signal)
向子進程發送信號 signal；
5.
p.terminate()
終止子進程 p ，等於向子進程發送 SIGTERM 信號；
6.
p.kill()
殺死子進程 p ，等於向子進程發送 SIGKILL 信號；
subprocess模塊的其他方法
1.
subprocess.call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False)
父進程直接創建子進程執行程序，然后等待子進程完成
返回值：
call() 返回子進程的 退出狀態 即 child.returncode 屬性；
2.
subprocess.check_call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False)
父進程直接創建子進程執行程序，然后等待子進程完成，具體可以使用的參數，參考上文 Popen 類的介紹。
返回值：
無論子進程是否成功，該函數都返回 0；但是
如果子進程的退出狀態不是0，check_call() 拋出異常 CalledProcessError，異常對象中包含了 child.returncode 對應的返回碼。
例2：
check_call()正常與錯誤執行命令
>>> p = subprocess.check_call(['ping' ,'-c', '2', 'www.baidu.com'])
PING www.a.shifen.com (220.181.111.188) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 220.181.111.188: icmp_seq=1 ttl=42 time=37.4 ms
64 bytes from 220.181.111.188: icmp_seq=2 ttl=42 time=37.3 ms
--- www.a.shifen.com ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1001ms
rtt min/avg/max/mdev = 37.335/37.410/37.486/0.207 ms
>>> print p
0
>>> p = subprocess.check_call(['ping' ,'-c', '4', 'www.!@$#@!(*^.com'])
ping: unknown host www.!@$#@!(*^.com
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "/usr/lib/python2.7/subprocess.py", line 540, in check_call
raise CalledProcessError(retcode, cmd)
subprocess.CalledProcessError: Command '['ping', '-c', '4', 'www.!@$#@!(*^.com']' returned non-zero exit status 2
>>> print p
0
3.
subprocess.check_output(args, *, stdin=None, stderr=None, shell=False, universal_newlines=False)
父進程直接創建子進程執行程序，以字符串的形式返回子進程的輸出。
返回值：
字符串形式的子進程的輸出結果，但是，
如果子進程的 退出狀態 不是0，那么拋出異常 CalledProcessError，異常對象中包含了 child.returncode 對應的返回碼。
注意：
check_output() 的函數簽名中沒有參數 stdout，調用該方法時，子進程的輸出默認就返回給父進程。
例3：
check_output() 調用的子進程正常與錯誤退出
>>> subprocess.check_output(["echo", "Hello World!"])
'Hello World!\n'
>>> subprocess.check_output("exit 1", shell=True)
Traceback (most recent call last):
...
subprocess.CalledProcessError: Command 'exit 1' returned non-zero exit status 1
注意：
使用上面提到的三個方法：call()、check_call() 和 check_output() 時，盡量不要將參數 stderr 和 stdout 設置為 subprocess.PIPE，這幾個函數默認都會等待子進程完成，子進程產生大量的輸出數據如果造成管道堵塞，父進程再等待子進程完成可能造成死鎖。
subprocess模塊的其他屬性
subprocess.PIPE
調用本模塊提供的若干函數時，作為 std* 參數的值，為標准流文件打開一個管道。
例4：
使用管道連接標准流文件
import subprocess child1 = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE) child2 = subprocess.Popen(['wc', '-l'], stdin=child1.stdout, stdout=subprocess.PIPE) out = child2.communicate() child1.wait() child2.wait() print(out)
這里將子進程 child1 的標准輸出作為子進程 child2 的標准輸入，父進程通過 communicate() 讀取 child2 的標准輸出后打印。
subprocess.STDOUT
調用本模塊提供的若干函數時，作為 stderr 參數的值，將子進程的標准錯誤輸出打印到標准輸出。
subprocess模塊定義的異常
exception subprocess.CalledProcessError
（1）什么時候可能拋出該異常：調用 check_call() 或 check_output() ，子進程的退出狀態不為 0 時。
（2）該異常包含以下信息：
- returncode：子進程的退出狀態；
- cmd：創建子進程時指定的命令；
- output：如果是調用 check_output() 時拋出的該異常，這里包含子進程的輸出，否則該屬性為None。
總結
本文介紹了Python subprocess的基本用法，使用 Popen 可以在Python進程中創建子進程，如果只對子進程的執行退出狀態感興趣，可以調用 subprocess.call() 函數，如果想通過異常處理機制解決子進程異常退出的情形，可以考慮使用 subprocess.check_call() 和 subprocess.check_output。如果希望獲得子進程的輸出，可以調用 subprocess.check_output()，但 Popen() 無疑是功能最強大的。
subprocess模塊的缺陷在於默認提供的父子進程間通信手段有限，只有管道；同時創建的子進程專門用來執行外部的程序或命令。
Linux下進程間通信的手段很多，子進程也完全可能從創建之后繼續調用