主進程與子進程之間的通信

#原創，轉載請聯系

我們都知道，主進程和子進程之間不能共享全局變量。那么他們之間怎么實現通信呢？

這就需要用到Queue(隊列)了。

1.隊列的簡單介紹：

隊列是常見的數據結構，采用先進先出的原則。從隊列的尾部存數據，從隊列的頭部取數據。

 

2.怎么創建一個隊列：

q = multiprocessing.Queue()

括號里面可以傳進去一個參數，表示隊列的長度。

 

3.隊列會出現的BUG？

import multiprocessing
import time

q = multiprocessing.Queue(3)
q.put("1")
q.put("2")
q.put("3")
print("隊列是否為滿？",q.full())
print("隊列是否為空？",q.empty())

輸出：
隊列是否為滿？ True
隊列是否為空？ True（False）

注意輸出的地方。運行多幾次，輸出結果會不同。有時候隊列是否為空是True,有時候隊列是否為False。出現True是什么原因呢？

我已經把3個東西放進隊列了啊，為什么還會顯示隊伍為空是對的呢？原因就是，put函數還沒來的及把數據放進隊列里，你就打印了出來了。

然后你就會問，為什么，還沒把數據放進隊列里，就會顯示隊伍是否為滿是對的呢？

原因就是，這是Queue內部的一個機制。

內部的機制應該是這樣子的，舉個例子，有兩個教室，兩個教室都分別有一個指揮官。第一個教室的指揮官叫3個同學去第二個教室，然后他就記在本子上了，有3個同學已經去了第二個教室，對應的是，隊列已經滿了，打印輸出，隊列是否為滿是真的。

但是這3個學生還沒走到第二個教室，第二個教室的指揮官就在本子上寫，沒有人來，對應的是，隊列是空的，打印輸出，隊列是否是空的是真的。

但是學生如果走得快點，第二個教室的指揮官在本子上寫，哎呀，有3個學生來了，對應的是，隊列是滿的，打印輸出，隊列是否是空的是假的。

 

4.隊列的阻塞問題

如果一個隊列最大的長度是3個，你put進去了4個。那么最后一個put的很理所當然的要等待。

但是，

最后一個等待的時候，會阻塞，使下面的代碼不能運行。

import multiprocessing
import time

q = multiprocessing.Queue(3)
q.put("1")
q.put("2")
q.put("3")
q.put("4")
print("隊列是否為滿？",q.full())
print("隊列是否為空？",q.empty())

輸出：
（輸出為空，但是程序並沒有結束）

上述代碼中，隊列的最大長度是3，放進了3個后，正想放第4個，但是放不下了。那么第4個就只有在這里等待。但是他不僅要等待，還是阻塞狀態。只有等他運行了，他下面的代碼才能繼續運行。

還有另一種情況：

不僅僅是沒地方放的時候會造成阻塞，如果隊列為空，你要在里面拿東西，也會造成阻塞。

import multiprocessing

q = multiprocessing.Queue(3)
q.get()
print("走開")
print("我要吃漢堡包")

輸出：
（內容為空，且進程沒有結束）

 

5.進程之間的通信

說了這么多，該開始講一下進程之間怎么實現通信的了。

實現目標：我們在主進程中創建兩個子進程，一個用來把數據放在隊列里，一個用來在隊列里取數據，這樣一來就實現了通信的功能了吧。

import multiprocessing
import time


def put_data(queue):
    for i in "abcde":
        queue.put(i)
        time.sleep(0.5)
        print("把數據%s放在隊列里：" % i)

def get_data(queue):
    while not queue.empty():
        time.sleep(0.5)
        data = queue.get()
        print("從隊列拿到數據：%s" % data)

if __name__ == '__main__':
    queue = multiprocessing.Queue(5)
    p1 = multiprocessing.Process(target=put_data,args=(queue,))
    p1.start()
    p1.join()  
    p2 = multiprocessing.Process(target=get_data, args=(queue,))
    p2.start()
    p2.join()  # 如果不加上p1.join和p2.join會發生很奇怪的BUG，get_data函數的里面的queue.empty會出現BUG，原理就是第3.所說的。
 會導致p2線程誤判為空，還沒取完數據就結束任務了。

輸出：
把數據a放在隊列里：
把數據b放在隊列里：
把數據c放在隊列里：
把數據d放在隊列里：
把數據e放在隊列里：
從隊列拿到數據：a
從隊列拿到數據：b
從隊列拿到數據：c
從隊列拿到數據：d
從隊列拿到數據：e

注意紅色字的說明！去掉p1.join()和p2.join()，運行多幾次，你會知道為什么的。