一、數據共享
1.進程間的通信應該盡量避免共享數據的方式
2.進程間的數據是獨立的,可以借助隊列或管道實現通信,二者都是基於消息傳遞的。
雖然進程間數據獨立,但可以用過Manager實現數據共享,事實上Manager的功能遠不止於此。
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命令就是一個程序,按回車就會執行(這個只是在windows情況下)
tasklist 查看進程
tasklist | findstr pycharm
#(findstr是進行過濾的),|就是管道(tasklist執行的內容就放到管道里面了,
管道后面的findstr pycharm就接收了)
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3.(IPC)進程之間的通信有兩種實現方式:管道和隊列
from multiprocessing import Manager,Process,Lock 2 def work(dic,mutex): 3 # mutex.acquire() 4 # dic['count']-=1 5 # mutex.release() 6 # 也可以這樣加鎖 7 with mutex: 8 dic['count'] -= 1 9 if __name__ == '__main__': 10 mutex = Lock() 11 m = Manager() #實現共享,由於字典是共享的字典,所以得加個鎖 12 share_dic = m.dict({'count':100}) 13 p_l = [] 14 for i in range(100): 15 p = Process(target=work,args=(share_dic,mutex)) 16 p_l.append(p) #先添加進去 17 p.start() 18 for i in p_l: 19 i.join() 20 print(share_dic) 21 # 共享就意味着會有競爭,
二、進程池
在利用Python進行系統管理的時候,特別是同時操作多個文件目錄,或者遠程控制多台主機,並行操作可以節約大量的時間。多進程是實現並發的手段之一,需要注意的問題是:
- 很明顯需要並發執行的任務通常要遠大於核數
- 一個操作系統不可能無限開啟進程,通常有幾個核就開幾個進程
- 進程開啟過多,效率反而會下降(開啟進程是需要占用系統資源的,而且開啟多余核數目的進程也無法做到並行)
例如當被操作對象數目不大時,可以直接利用multiprocessing中的Process動態成生多個進程,十幾個還好,但如果是上百個,上千個。。。手動的去限制進程數量卻又太過繁瑣,此時可以發揮進程池的功效。
那么什么是進程池呢?進程池就是控制進程數目
ps:對於遠程過程調用的高級應用程序而言,應該使用進程池,Pool可以提供指定數量的進程,供用戶調用,當有新的請求提交到pool中時,如果池還沒有滿,那么就會創建一個新的進程用來執行該請求;但如果池中的進程數已經達到規定最大值,那么該請求就會等待,直到池中有進程結束,就重用進程池中的進程。
進程池的結構:
創建進程池的類:如果指定numprocess為3,則進程池會從無到有創建三個進程,然后自始至終使用這三個進程去執行所有任務,不會開啟其他進程
1.創建進程池
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Pool([numprocess [,initializer [, initargs]]]):創建進程池
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2.參數介紹
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numprocess:要創建的進程數,如果省略,將默認為cpu_count()的值,可os.cpu_count()查看
initializer:是每個工作進程啟動時要執行的可調用對象,默認為
None
initargs:是要傳給initializer的參數組
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3.方法介紹
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p.
apply
(func [, args [, kwargs]]):在一個池工作進程中執行
func(
*
args,
*
*
kwargs),然后返回結果。
需要強調的是:此操作並不會在所有池工作進程中並執行func函數。
如果要通過不同參數並發地執行func函數,必須從不同線程調用p.
apply
()
函數或者使用p.apply_async()
p.apply_async(func [, args [, kwargs]]):在一個池工作進程中執行func(
*
args,
*
*
kwargs),然后返回結果。此方法的結果是AsyncResult類的實例,
callback是可調用對象,接收輸入參數。當func的結果變為可用時,
將理解傳遞給callback。callback禁止執行任何阻塞操作,
否則將接收其他異步操作中的結果。
p.close():關閉進程池,防止進一步操作。禁止往進程池內在添加任務(需要注意的是一定要寫在close()的上方)
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P.jion():等待所有工作進程退出。此方法只能在close()或teminate()之后調用
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應用1:
from multiprocessing import Pool 2 import os,time 3 def task(n): 4 print('[%s] is running'%os.getpid()) 5 time.sleep(2) 6 print('[%s] is done'%os.getpid()) 7 return n**2 8 if __name__ == '__main__': 9 # print(os.cpu_count()) #查看cpu個數 10 p = Pool(4) #最大四個進程 11 for i in range(1,7):#開7個任務 12 res = p.apply(task,args=(i,)) #同步的,等着一個運行完才執行另一個 13 print('本次任務的結束:%s'%res) 14 p.close()#禁止往進程池內在添加任務 15 p.join() #在等進程池 16 print('主')
# ---------------- 2 # 那么我們為什么要用進程池呢?這是因為進程池使用來控制進程數目的, 3 # 我們需要幾個就開幾個進程。如果不用進程池實現並發的話,會開很多的進程 4 # 如果你開的進程特別多,那么你的機器就會很卡,所以我們把進程控制好,用幾個就 5 # 開幾個,也不會太占用內存 6 from multiprocessing import Pool 7 import os,time 8 def walk(n): 9 print('task[%s] running...'%os.getpid()) 10 time.sleep(3) 11 return n**2 12 if __name__ == '__main__': 13 p = Pool(4) 14 res_obj_l = [] 15 for i in range(10): 16 res = p.apply_async(walk,args=(i,)) 17 # print(res) #打印出來的是對象 18 res_obj_l.append(res) #那么現在拿到的是一個列表,怎么得到值呢?我們用個.get方法 19 p.close() #禁止往進程池里添加任務 20 p.join() 21 # print(res_obj_l) 22 print([obj.get() for obj in res_obj_l]) #這樣就得到了
那么什么是同步,什么是異步呢?
同步就是指一個進程在執行某個請求的時候,若該請求需要一段時間才能返回信息,那么這個進程將會一直等待下去,直到收到返回信息才繼續執行下去
異步是指進程不需要一直等下去,而是繼續執行下面的操作,不管其他進程的狀態。當有消息返回時系統會通知進程進行處理,這樣可以提高執行的效率。
什么是串行,什么是並行呢?
舉例:能並排開幾輛車的就可以說是“並行”,只能一輛一輛開的就屬於“串行”了。很明顯,並行的速度要比串行的快得多。(並行互不影響,串行的等着一個完了才能接着另一個)
應用2:
使用進程池維護固定數目的進程(以前客戶端和服務端的改進)
from socket import * 2 from multiprocessing import Pool 3 s = socket(AF_INET,SOCK_STREAM) 4 s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #端口重用 5 s.bind(('127.0.0.1',8081)) 6 s.listen(5) 7 print('start running...') 8 def talk(coon,addr): 9 while True: # 通信循環 10 try: 11 cmd = coon.recv(1024) 12 print(cmd.decode('utf-8')) 13 if not cmd: break 14 coon.send(cmd.upper()) 15 print('發送的是%s'%cmd.upper().decode('utf-8')) 16 except Exception: 17 break 18 coon.close() 19 if __name__ == '__main__': 20 p = Pool(4) 21 while True:#鏈接循環 22 coon,addr = s.accept() 23 print(coon,addr) 24 p.apply_async(talk,args=(coon,addr)) 25 s.close() 26 #因為是循環,所以就不用p.join了
from socket import * 2 c = socket(AF_INET,SOCK_STREAM) 3 c.connect(('127.0.0.1',8081)) 4 while True: 5 cmd = input('>>:').strip() 6 if not cmd:continue 7 c.send(cmd.encode('utf-8')) 8 data = c.recv(1024) 9 print('接受的是%s'%data.decode('utf-8')) 10 c.close()
三、回調函數
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回調函數什么時候用?(回調函數在爬蟲中最常用)
造數據的非常耗時
處理數據的時候不耗時
你下載的地址如果完成了,就自動提醒讓主進程解析
誰要是好了就通知解析函數去解析(回調函數的強大之處)
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需要回調函數的場景:進程池中任何一個任務一旦處理完了,就立即告知主進程:我好了額,你可以處理我的結果了。主進程則調用一個函數去處理該結果,該函數即回調函數
我們可以把耗時間(阻塞)的任務放到進程池中,然后指定回調函數(主進程負責執行),這樣主進程在執行回調函數時就省去了I/O的過程,直接拿到的是任務的結果。
from multiprocessing import Pool 2 import requests 3 import os 4 import time 5 def get_page(url): 6 print('<%s> is getting [%s]' %(os.getpid(),url)) 7 response = requests.get(url) #得到地址 8 time.sleep(2) 9 print('<%s> is done [%s]'%(os.getpid(),url)) 10 return {'url':url,'text':response.text} 11 def parse_page(res): 12 '''解析函數''' 13 print('<%s> parse [%s]'%(os.getpid(),res['url'])) 14 with open('db.txt','a') as f: 15 parse_res = 'url:%s size:%s\n' %(res['url'],len(res['text'])) 16 f.write(parse_res) 17 if __name__ == '__main__': 18 p = Pool(4) 19 urls = [ 20 'https://www.baidu.com', 21 'http://www.openstack.org', 22 'https://www.python.org', 23 'https://help.github.com/', 24 'http://www.sina.com.cn/' 25 ] 26 for url in urls: 27 obj = p.apply_async(get_page,args=(url,),callback=parse_page) 28 p.close() 29 p.join() 30 print('主',os.getpid()) #都不用.get()方法了
如果在主進程中等待進程池中所有任務都執行完畢后,再統一處理結果,則無需回調函數
from multiprocessing import Pool 2 import requests 3 import os 4 def get_page(url): 5 print('<%os> get [%s]' %(os.getpid(),url)) 6 response = requests.get(url) #得到地址 response響應 7 return {'url':url,'text':response.text} 8 if __name__ == '__main__': 9 p = Pool(4) 10 urls = [ 11 'https://www.baidu.com', 12 'http://www.openstack.org', 13 'https://www.python.org', 14 'https://help.github.com/', 15 'http://www.sina.com.cn/' 16 ] 17 obj_l= [] 18 for url in urls: 19 obj = p.apply_async(get_page,args=(url,)) 20 obj_l.append(obj) 21 p.close() 22 p.join() 23 print([obj.get() for obj in obj_l])