猪行天下之Python基础——9.3 Python多线程与多进程(下)(一)

简介: 内容简述:1、multiprocess模块详解

1、multiprocess模块详解


Python的os模块封装了常见的系统调用,其中就包含 「fork函数」,通过这个函数可以轻松的创建子进程,但是要注意一点,在Windows系统上是无法使用fork函数的,Python为我们提供了可跨平台的multiprocess模块。该模块提供了一个Process类来代表一个进程对象,用法和Thread非常相似。


① Process进程对象


创建一个进程的代码示例如下:


from multiprocessing import Process
import os
def show_msg(name):
    print("子进程运行中:name = %s , pid = %d " % (name, os.getpid()))
if __name__ == '__main__':
    print("父进程 %d" % os.getpid())
    p = Process(target=show_msg, args=('测试',))
    print("开始执行子进程~")
    p.start()
    p.join()
    print("子进程执行完毕!")


运行结果如下


父进程 26539
开始执行子进程~
子进程运行中:name = 测试 , pid = 26540 
子进程执行完毕!


Process构造函数


Process(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})


参数详解


  • group:分组,很少用到


  • target:调用对象,传入任务执行函数作为参数


  • name:进程别名


  • args:给调用对象以元组的形式提供参数,比如有两个参数args=(a,b),如果只有一个参数,要这样写args=(a,),不能把逗号漏掉,不然会被当做括号运算符使用!


  • kwargs:调用对象的关键字参数字典


Process的常用函数


  • is_alive():判断进程实例是否还在执行;


  • join([timeout]):是否等待进程实例执行结束,或等待多少秒;


  • start():启动进程实例(创建子进程);


  • run():如果没有给定target参数,对这个对象调用start()方法时,
    就将执行对象中的run()方法;


  • terminate():不管任务是否完成,立即终止;


除了使用fork函数和上述操作创建进程的方式外,还可以自定义一个Process类,重写__init__run函数即可,代码示例如下:


from multiprocessing import Process
import os
class MyProcess(Process):
    def __init__(self, name):
        Process.__init__(self)
        self.msg = name
    def run(self):
        print("子进程运行中:name = %s , pid = %d " % (self.msg, os.getpid()))
if __name__ == '__main__':
    print("父进程 %d" % os.getpid())
    p = MyProcess('测试')
    print("开始执行子进程~")
    p.start()
    p.join()
    print("子进程执行完毕!")


运行结果如下


父进程 26794
开始执行子进程~
子进程运行中:name = 测试 , pid = 26795 
子进程执行完毕!


② Pool进程池


知道了如何创建进程,那么实现多进程有不是什么难事了,一个循环创建多个即可,但是有个问题,进程可是重量级别的程序,重复进程创建和销毁会造成一定的性能开销! Python为我们提供了一个进程池对象Pool用来缓解进程重复关启带来的性能消耗问题。在创建进程池的时候指定一个容量,如果接收到一个新任务,而池没满的话,会创建一个新的进程来执行这个任务,如果池满的话,任务则会进入等待状态,直到池中有进程结束,才会创建新的进程来执行这个任务。


Pool的构造函数


Pool(processes=None, initializer=None, initargs=(),maxtasksperchild=None, context=None)


一般只用到第一个参数,processes用于设置进程池的容量,即最多并发的进程数量,如果不写默认使用os.cpu_count()返回的值。


Pool常用函数详解


  • apply(func, args=(), kwds={}):使用堵塞方式调用func,堵塞的意思是一个进程结束,释放回进程池,下一个进程才可以开始,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,该方法在Python 2.3后就不建议使用了。


  • apply_async(func, args=(), kwds={}, callback=None,error_callback=None) :使用非阻塞方式调用func,进程池进程最大数可以同时执行,还支持返回结果后进行回调。


  • close():关闭进程池,使其不再接受新的任务;


  • terminate():结束工作进程,不再处理未处理的任务,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;


  • map(func, iterable, chunksize=None):这里的map函数和Python内置的高阶函数map类似,只是这里的map方法是在进程池多进程并发进行的,接收一个函数和可迭代对象,把函数作用到每个元素,得到一个新的list返回。


最简单的进程池代码示例如下


import multiprocessing as mp
import time
def func(msg):
    time.sleep(1)
    print(mp.current_process().name + " : " + msg)
if __name__ == '__main__':
    pool = mp.Pool()
    for i in range(20):
        msg = "Do Something %d" % (i)
        pool.apply_async(func, (msg,))
    pool.close()
    pool.join()
    print("子进程执行任务完毕!")


目录
打赏
0
0
0
0
7
分享
相关文章
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
在计算机系统的底层架构中,操作系统肩负着资源管理与任务调度的重任。当我们启动各类应用程序时,其背后复杂的运作机制便悄然展开。程序,作为静态的指令集合,如何在系统中实现动态执行?本文带你一探究竟!
【Linux进程概念】—— 操作系统中的“生命体”,计算机里的“多线程”
Python GIL(全局解释器锁)机制对多线程性能影响的深度分析
在Python开发中,GIL(全局解释器锁)一直备受关注。本文基于CPython解释器,探讨GIL的技术本质及其对程序性能的影响。GIL确保同一时刻只有一个线程执行代码,以保护内存管理的安全性,但也限制了多线程并行计算的效率。文章分析了GIL的必要性、局限性,并介绍了多进程、异步编程等替代方案。尽管Python 3.13计划移除GIL,但该特性至少要到2028年才会默认禁用,因此理解GIL仍至关重要。
157 16
Python GIL(全局解释器锁)机制对多线程性能影响的深度分析
|
23天前
|
python3多线程中使用线程睡眠
本文详细介绍了Python3多线程编程中使用线程睡眠的基本方法和应用场景。通过 `time.sleep()`函数,可以使线程暂停执行一段指定的时间,从而控制线程的执行节奏。通过实际示例演示了如何在多线程中使用线程睡眠来实现计数器和下载器功能。希望本文能帮助您更好地理解和应用Python多线程编程,提高程序的并发能力和执行效率。
47 20
Python实用技巧:轻松驾驭多线程与多进程,加速任务执行
在Python编程中,多线程和多进程是提升程序效率的关键工具。多线程适用于I/O密集型任务,如文件读写、网络请求;多进程则适合CPU密集型任务,如科学计算、图像处理。本文详细介绍这两种并发编程方式的基本用法及应用场景,并通过实例代码展示如何使用threading、multiprocessing模块及线程池、进程池来优化程序性能。结合实际案例,帮助读者掌握并发编程技巧,提高程序执行速度和资源利用率。
19 0
如何区分进程、线程和协程?看这篇就够了!
本课程主要探讨操作系统中的进程、线程和协程的区别。进程是资源分配的基本单位,具有独立性和隔离性;线程是CPU调度的基本单位,轻量且共享资源,适合并发执行;协程更轻量,由程序自身调度,适合I/O密集型任务。通过学习这些概念,可以更好地理解和应用它们,以实现最优的性能和资源利用。
79 11
硬核揭秘:线程与进程的底层原理,面试高分必备!
嘿,大家好!我是小米,29岁的技术爱好者。今天来聊聊线程和进程的区别。进程是操作系统中运行的程序实例,有独立内存空间;线程是进程内的最小执行单元,共享内存。创建进程开销大但更安全,线程轻量高效但易引发数据竞争。面试时可强调:进程是资源分配单位,线程是CPU调度单位。根据不同场景选择合适的并发模型,如高并发用线程池。希望这篇文章能帮你更好地理解并回答面试中的相关问题,祝你早日拿下心仪的offer!
48 6
Python基础 | 深浅拷贝问题、递归函数练习
在实际工作中,经常涉及到数据的传递,在数据传递使用过程中,可能会发生数据被修改的问题。为了防止数据被修改,就需要在传递一个副本,即使副本被修改,也不会影响原数据的使用。为了生成这个副本,就产生了拷贝。下面先了解一下几个概念:对象、可变类型、引用
284 0
Python基础 | 深浅拷贝问题、递归函数练习
python——基础练习(五)
python——基础练习(五)
147 0
python——基础练习(五)
python——基础练习(四)
python——基础练习(四)
150 0
python——基础练习(四)
python——基础练习(三)
python——基础练习(三)
137 0
python——基础练习(三)
AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等