一、进程
(一)程序和进程
(1)程序:Program,是一个指令的集合
(2)进程:Process,(正在执行中的程序)是一个静态的概念
①进程是程序的一次静态执行过程,占用特定的地址空间
②每个进程都是独立的,由3部分组成cpu,data,code
③缺点:内存的浪费,cpu的负担
④数据区、代码区、堆、栈
(3)操作系统轮流让各个任务交替执行,由于CPU的执行速度实在是太快了,我们感觉就像所有任务都在同时执行一样
(4)真正的并行执行多项任务只能在多核CPU上实现,但是,由于任务数量远多于CPU的核心数量,所以,操作系统也会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行。
(二)多任务概念和fork的使用
Linux查看进程:$ ps aux(这个命令本身也是一个进程)
或者$ top
在Unix/Linux操作系统中,提供了一个fork()系统函数,它非常特殊
-普通的函数调用,调用一次,返回一次,但是fork()调用一次,返回两次,因为操作系统自动把当前进程(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
-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
-父进程、子进程执行顺序没有规律,完全取决于操作系统的调度算法
可以通过time.sleep()函数控制执行顺序
进程有独立的内存空间,因此num会不一样
(三)multiprocessing模块
由于python是跨平台的,自然也应该提供一个跨平台的多进程支持。multiprocessing模块就是跨平台版本的多进程模块
multiprocessing模块提供了一个Process类来代表一个进程对象
(1)Process参数:
Process([group[,target[,name[,args[,kwargs]]]]])
target:表示这个进程实例所调用对象;
args:表示调用对象的位置参数元组;
kwargs:表示调用对象的关键字参数字典;
name:为当前进程实例的别名;
group:大多数情况下用不到
.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
把p.join()注释掉会有不同的结果,在function()下加入time.sleep()效果更明显
(2)Process类常用方法:
is_alive():
join([timeout]):
start():
run():
terminate():
Process类常用属性:
name:当前进程实例别名,默认为Process-N,N为从1开始递增的整数;
pid:当前进程实例的PID值
如果给p.join()传参?
(3)创建新的进程还可以使用类的方式,可以自定义一个类,继承Process类,每次实例化这个类的时候,就等同于实例化一个进程对象
(四)进程池
当需要创建的子进程数量不多时,可以直接利用multiprocessing中的Process动态生成多个进程,但如果时上百甚至上千个目标,手动地去创建进程的工作量巨大,此时就可以用到multiprocessing模块提供的Pool方法
初始化Pool时,可以指定一个最大进程数,当有新的请求提交到Pool中时,如果池还没满,那么就会创建一个新的进程来执行该请求;但如果池中的进程数已经达到指定的最大值,那么该请求就会等待,直到池中有进程结束,才会创建新的进程来执行
上面是异步(pool.apply_async())的运行情况,注意到pid始终只有3个,即一开始创建进程池时的3个。改成同步(pool.apply())
multiprocessing.Pool常用函数解析:
-apply_async(func[,args[,kwds]]):使用非阻塞方式调用func(并行执行,堵塞方式必须等待上一个进程退出才能执行下一个进程),args为传递给func的参数列表,kwds为传递给func的关键字参数列表;
-apply(func[,args[,kwds]]):使用阻塞方式调用func
-close():关闭Pool,使其不再接受新的任务;
-terminate():不管任务是否完成,立即终止;
-join():主进程阻塞,等待子进程的退出,必须在close或terminate之后使用
从说明部分可以看出,进程池使用的消息队列与进程使用消息队列是不同的。