Python多进程原理与用法分析

本文实例讲述了Python多进程原理与用法。分享给大家供大家参考，具体如下：

进程是程序在计算机上的一次执行活动。当你运行一个程序，你就启动了一个进程。显然，程序是死的(静态的)，进程是活的(动态的)。进程可以分为系统进程和用户进程。凡是用于完成操作系统的各种功能的进程就是系统进程，它们就是处于运行状态下的操作系统本身；所有由你启动的进程都是用户进程。进程是操作系统进行资源分配的单位。

开启一个进程

import multiprocessing,time,os
def runtask():
  time.sleep(2)
  print("开启一个进程:%s"%os.getpid())
if __name__ == "__main__":
  p = multiprocessing.Process(target=runtask,)
  p.start()

进程队列

import multiprocessing
def runtask():
  q.put([42,"python"])
if __name__ == "__main__":
  q = multiprocessing.Queue()
  p = multiprocessing.Process(target=runtask,)
  p.start()
  print(q.get())   # 打印结果:[42,"python"]

pipe管道

返回两个连接对象。代表管道的两端，默认双向通信。

import multiprocessing
def runtask():
  conn.send("abc")
  conn.close()
if __name__ == "__main__":
  conn,pconn = multiprocessing.Pipe()
  p = multiprocessing.Process()
  p.start()
  print(pconn.recv())   # 打印结果:"abc"

Value、Array

共享内存有两个结构，一个是Value，一个是Array，这两个结构内部都实现了锁机制，因此进程是安全的。

import multiprocess
def runtask():
  d.value = 50
  for index in range(len(a)):
    a[index]+=10
if __name__ == "__main__":
  # 下面的字符"d"、"i"似乎是固定的，换成其他将会报错。求大神解释
  d = Value("d",20)
  a = Array("i",range(10))
  p = multiprocessing.Process(target=runtask,)
  p.start()
  p.join()  # 等待进程执行完毕
  print(d.value,a[:])   # 打印结果: 50.0 [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]

Manager

Python实现多进程之间通信除了Queue(队列)、Pipe(管道)和Value-Array之外，还提供了更高层次的封装。Manager支持的类型非常多，如：list, dict, Namespace, Lock, RLock, Semaphore, BoundedSemaphore, Condition, Event, Queue, Value 和 Array 用法如下：

import multiprocessing
def runtask():
  d["name"] = "laowang"
  l.reverse()
if __name__ == "__main__":
  with multiprocessing.Manager() as manager:
    d = manager.dict()
    l = manager.list(range(10))
    p = multiprocessing.Process(target=runtask,)
    p.start()
    p.join()    # 等待进程执行完毕
    print(d,l)   # 打印结果:{'name': 'laowang'} [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

进程池Pool

Pool 是进程池，进程池能够管理一定的进程，当有空闲进程时，则利用空闲进程完成任务，直到所有任务完成为止

import multiprocessing
def runtask():
  pass
def callBackTask(arg):     # 回调函数必须要有一个形参，否则将报错
  print("执行回调函数",arg)
if __name__ == "__main__":
  pool = multiprocessing.Pool(5)   # 设置进程池最大同时执行进程数
  for index in range(20):
    pool.apply_async(func=runtask,callback=callBackTask)  # 并行的,有回调方法
    # pool.apply(func=runtask,)    # 串行的，无回调函数
  pool.close()  # 关闭进程池
  pool.join()   # #调用join之前，先调用close函数，否则会出错。执行完close后不会有新的进程加入到pool,join函数等待所有子进程结束

执行结果:apply方法效果为一个进行接一个进程的执行，而apply_async是同时有5个进程在执行。

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。