进程相关 - 爱码网

一、基本概念

定义：运行中的程序
程序和进程之间的区别：
- 程序只是一个文件
- 进程是这个文件被CPU运行起来了
进程是计算机中最小的资源分配单位
在操作系统中的唯一标识符：pid
进程调度：
- 操作系统调度进程的算法
  - 短作业优先算法
  - 先来先服务算法
  - 时间片轮转算法
  - 多级反馈算法
并行与并发
- 并行
  - 两个程序两个CPU 每个程序分别占用一个CPU自己执行自己的
  - 看起来是同时执行，实际在每一个时间点上都在各自执行着
- 并发
  - 两个程序一个cpu 每个程序交替的在一个cpu上执行
  - 看起来在同时执行，但是实际上仍然是串行
同步 / 异步 / 阻塞 / 非阻塞
- 同步：一个任务的完成需要依赖另外一个任务时，只有等待被依赖的任务完成后，依赖的任务才能算完成，这是一种可靠的任务序列，要么成功都成功，失败都失败，两个任务的状态可以保持一致
- 异步：不需要等待被依赖的任务完成，只是通知被依赖的任务要完成什么工作，依赖的任务也立即执行，只要自己完成了整个任务就算完成了，至于被依赖的任务最终是否真正完成，依赖它的任务无法确定，所以它是不可靠的任务序列
- 阻塞：cpu不工作
- 非阻塞：cpu工作
- 同步阻塞
  - conn.recv
  - socket 阻塞的tcp协议的时候
- 同步非阻塞
  - func() 没有io操作
  - socket 非阻塞的tcp协议的时候
  - 调用函数（这个函数内部不存在io操作）
- 异步非阻塞
  - 把func扔到其他任务里去执行了
  - 我本身的任务和func任务各自执行各自的没有io操作
- 异步阻塞
进程的三状态
- 就绪(Ready)状态
  - 当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源，只要获得处理机便立即执行，这时的进程状态称为就绪状态
- 执行/运行（Running）
  - 状态当进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行，此时的进程状态称为执行状态
- 阻塞(Blocked)状态
  - 正在执行的进程，由于等待某个事件发生而无法执行时，便放弃处理机而处于阻塞状态。引起进程阻塞的事件可有多种，例如，等待I/O完成、申请缓冲区不能满足、等待信件(信号)等
子进程 / 父进程
- 在父进程中创建子进程
  - 在pycharm中启动的所有py程序都是pycharm的子进程
- os模块
  - os.getpid()：获取子进程的pid
  - os.getppid()：获取父进程的pid

二、进程模块

开启进程

# 面向函数方式：
import os
import time
from multiprocessing import Process

def eat():
    print('start eating',os.getpid())
    time.sleep(1)
    print('end eating',os.getpid())

def sleep():
    print('start sleeping',os.getpid())
    time.sleep(1)
    print('end sleeping',os.getpid())

if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=eat)    # 创建一个即将要执行eat函数的进程对象
    p1.start()                  # 异步 调用开启进程的方法 但是并不等待这个进程真的开启
    p2 = Process(target=sleep)  # 创建一个即将要执行sleep函数的进程对象
    p2.start()                  # 异步 调用开启进程的方法 但是并不等待这个进程真的开启
    print('main :',os.getpid())
# 面向对象方式：
import os
import time
from multiprocessing import Process

class MyProcecss1(Process):
    def __init__(self,x,y):
        self.x = x
        self.y = y
        super().__init__()
    def run(self):
        print(self.x,self.y,os.getpid())
        for i in range(5):
            print('in son2')

if __name__ == '__main__':
    mp = MyProcecss1(1,2)
    mp.daemon = True
    mp.start()
    print(mp.is_alive())
    time.sleep(1)
    mp.terminate()

操作系统创建进程的方式不同
- windows操作系统执行开启进程的代码
  - 实际上新的子进程需要通过import父进程的代码来完成数据的导入工作
  - 所以有一些内容我们只希望在父进程中完成，就写在if name == 'main':下面
- ios linux操作系统创建进程 fork

主进程和子进程之间的关系

主进程的结束逻辑
- 主进程的代码结束
- 所有的子进程结束
- 给子进程回收资源
- 主进程结束

import os
import time
from multiprocessing import Process
def func():
    print('start',os.getpid())
    time.sleep(10)
    print('end',os.getpid())

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=func)
    p.start()   # 异步 调用开启进程的方法 但是并不等待这个进程真的开启
    print('main :',os.getpid())
    # 主进程没结束 ：等待子进程结束
    # 主进程负责回收子进程的资源
    # 如果子进程执行结束，父进程没有回收资源，那么这个子进程会变成一个僵尸进程

示例