Python中進程

程序

程序：編寫完的代碼稱為程序。

進程

進程：又稱重量級進程，正在執行中的程序稱為進程。進程的執行會占用內存等資源。多個進程同時執行時，每個進程的執行都需要由操作系統按一定的算法（RR調度、優先數調度算法等）分配內存空間。

並行與並發

並行：在多核系統中，每個cpu執行一個進程，可以理解為cpu的數大於進程數，所有進程同時進行。

並發：在操作系統中同時執行多個進程，可以理解為cpu的數小於進程數，有些進程會沒有機會執行。

並發與並行的區別：並行指兩個或多個程序在同一時刻執行；並發指兩個或多個程序在同一時間間隔內發生，可以理解為在表面上看是同時進行，但在同一時刻只有少於程序的總數的程序在執行，計算機利用自己的調度算法讓這些程序分時的交叉執行，由於交換的時間非常短暫，宏觀上就像是在同時進行一樣。

多進程

　　在python中，每一個運行的程序都有一個主進程，可以利用模塊中封裝的方法來創建子進程。

1、利用os模塊中的fork（）來創建子進程

import os, time

pid = os.fork()
print("外面的pid",pid)
if pid == 0:
    print("子進程中的程序")
    print("子進程的ｐｉｄ=", os.getpid())
    print("父進程的ｐｉｄ=", os.getppid())

elif pid > 0:
    print("父進程中的程序")
    print("子進程的ｐｉｄ＝", os.getpid())
    print("父進程的ｐｉｄ＝", os.getppid())

else :
    print("創建失敗")

 

解釋：

os.fork（）：os模塊中用來創建子進程的方法，當程序執行到os.fork（）時，操作系統會將當前的進程復制一份，原來的進程稱為父進程，新創建的進程稱為子進程，兩個進程會各自互不干擾的執行下面的程序，父進程與子進程的執行順序與系統調度有關。父進程與子進程都會在os.fork（）中得到一個返回值，子進程的返回值為0，父進程的返回值為子進程的進程號，這個值永遠大於零，具體數值由操作系統分配，如果返回值為負數則表明創建子進程失敗。

os.getpid（）:獲取進程的進程號。

os.getppid（）：獲取父進程的進程號。

 

注意：這個os.fork()方法只有在unix系統中才會有，在window下沒有。

 

 2、利用multiprocessing模塊Process類創建進程

在multiprocessing模塊中提供一個Process（）類來創建進程，直接上代碼：

 

from multiprocessing import Process
import time

def test(a):
    for i in range(a):
        print("子進程...")
        time.sleep(1)


p = Process(target=test,args=(5,))
p.start()
p.join(2)
while True:
    print("父進程...")
    time.sleep(1)

 

解釋：

這里的p相當於Process類的一個實例對象，每實例化一個對象就是創建一個子進程。

target = test ：子進程所執行的任務，就是test這個函數

args = (5,)  :給進程函數傳參，這里需要用元祖的方式進行傳參

p.start（） ：執行子進程，只用調用start（）方法，子進才會執行

p.join(n)  ：讓主進程等待n秒鍾

 

在進程結束后，主進程會等待子進程先結束，如果主進程先結束，那么所有的子進程都會結束。

Process常用的方法：

start（）：啟動進程

is_alive() ：判斷進程是否還在執行，返回True 或 False

join(n) : 主進程等待子進程，n為等待的時間（秒）

run() :在調用start方法時會自動調用run()方法，可以創建Process類的子類來重寫run()方法的方式創建進程

terminate（）：使進程立即終止

3、利用Process類的子類來創建進程

from multiprocessing import Process
import time

class NewProcess(Process):
    def __init__(self,num):
        self.num = num
        super().__init__()

    def run(self):
        print("開始重寫run了")
        i = 0
        while True:
            time.sleep(1)
            i += 1
            print("子進程",i)
            if i == self.num:
                break

p = NewProcess(6)
p.start()
p.join(2)
while True:
    if p.is_alive():
        print("父進程")
        time.sleep(1)
    elif not p.is_alive():
        print("子進程結束了")
        break

 

這個方法核心就是創建一個Process類的子類，利用重寫run（）方法來實現任務的添加。

 

4、利用multiprocessing模塊進程池Pool創建進程

Process類適合用於創建所需進程數量不多的情況，如果需要創建大量的進程，則需要利用進程池來創建進程。

 

from multiprocessing import Pool
import time
import os

def work(i):
    time.sleep(1)
    print(i,"當前程序的pid=",os.getpid())
def work1(i):
    time.sleep(1)
    print(i,"當前程序的pid=",os.getpid())

def work2(i):
    time.sleep(1)
    print(i,"當前程序的pid=",os.getpid())
# 創建進程池
pool = Pool(2)
# 使進程開始執行
pool.apply_async(work,(1,))
pool.apply_async(work1,(2,))
pool.apply_async(work2,(3,))
pool.apply(work1,(4,))
pool.apply(work2,(5,))
pool.apply(work1,(6,))
pool.apply(work2,(7,))
# 關閉進程池
pool.close()
# 讓主進程等待子進程
pool.join()

 

解釋：

pool = Pool（2）為創建一個進程池，進程池中同時開兩個進程，如果任務多於進程數時,進程會逐個執行任務，當一個進程完成任務后，接着執行待完成的任務，直到所有任務全部完成。

pool.apply_async(func,args) :非堵塞式，異步執行。func調用的為任務，args：為func傳參，參數以元祖的方式傳遞。

pool.apply(func,args) ：堵塞式執行。進程會等待上一個進程結束才會進行。傳參同上。

pool.close() ：關閉進程池，停止向進程池中添加任務

pool.join()  ：使主進程等待。必須在close（）或者terninate（）后面使用。