Python高级——多任务编程之进程

简介: Python高级——多任务编程之进程

进程


1. 进程的介绍


在Python程序中,想要实现多任务可以使用进程来完成,进程是实现多任务的一种方式。


2. 进程的概念


一个正在运行的程序或者软件就是一个进程,它是操作系统进行资源分配的基本单位,也就是说每启动一个进程,操作系统都会给其分配一定的运行资源(内存资源)保证进程的运行。


比如:现实生活中的公司可以理解成是一个进程,公司提供办公资源(电脑、办公桌椅等),真正干活的是员工,员工可以理解成线程。


注意:


一个程序运行后至少有一个进程,一个进程默认有一个线程,进程里面可以创建多个线程,线程是依附在进程里面的,没有进程就没有线程。


3. 进程的作用


单进程效果图:



多进程效果图:



说明:


多进程可以完成多任务,每个进程就好比一家独立的企业,每个企业都各自在运营,每个进程也各自在运行,执行各自的任务。


多进程的使用


1 导入进程包


#导入进程包
import multiprocessing


2. Process进程类的说明


Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])


  • group:指定进程组,目前只能使用None


  • target:执行的目标任务名


  • name:进程名字


  • args:以元组方式给执行任务传参


  • kwargs:以字典方式给执行任务传参


Process创建的实例对象的常用方法:


  • start():启动子进程实例(创建子进程)


  • join():等待子进程执行结束


  • terminate():不管任务是否完成,立即终止子进程


Process创建的实例对象的常用属性:


  • name:当前进程的别名,默认为Process-N,N为从1开始递增的整数


3. 多进程完成多任务的代码


import multiprocessing
import time
# 跳舞任务
def dance():
    for i in range(5):
        print("跳舞中...")
        time.sleep(0.2)
# 唱歌任务
def sing():
    for i in range(5):
        print("唱歌中...")
        time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
    # 创建跳舞的子进程
    # group: 表示进程组,目前只能使用None
    # target: 表示执行的目标任务名(函数名、方法名)
    # name: 进程名称, 默认是Process-1, .....
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, name="myprocess1")
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing)
    # 启动子进程执行对应的任务
    dance_process.start()
    sing_process.start()


执行结果:


唱歌中...
跳舞中...
唱歌中...
跳舞中...
唱歌中...
跳舞中...
唱歌中...
跳舞中...
唱歌中...
跳舞中...


获取进程编号


1. 获取进程编号的目的


获取进程编号的目的是验证主进程和子进程的关系,可以得知子进程是由那个主进程创建出来的。


获取进程编号的两种操作


获取当前进程编号


获取当前父进程编号


2. 获取当前进程编号


os.getpid() 表示获取当前进程编号


示例代码:


import multiprocessing
import time
import os
# 跳舞任务
def dance():
    # 获取当前进程的编号
    print("dance:", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("dance:", multiprocessing.current_process())
    for i in range(5):
        print("跳舞中...")
        time.sleep(0.2)
        # 扩展:根据进程编号杀死指定进程
        os.kill(os.getpid(), 9)
# 唱歌任务
def sing():
    # 获取当前进程的编号
    print("sing:", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("sing:", multiprocessing.current_process())
    for i in range(5):
        print("唱歌中...")
        time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
    # 获取当前进程的编号
    print("main:", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("main:", multiprocessing.current_process())
    # 创建跳舞的子进程
    # group: 表示进程组,目前只能使用None
    # target: 表示执行的目标任务名(函数名、方法名)
    # name: 进程名称, 默认是Process-1, .....
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, name="myprocess1")
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing)
    # 启动子进程执行对应的任务
    dance_process.start()
    sing_process.start()


执行结果:


main: 70763
main: <_MainProcess(MainProcess, started)>
dance: 70768
dance: <Process(myprocess1, started)>
跳舞中...
sing: 70769
sing: <Process(Process-2, started)>
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
3. 获取当前父进程编号
os.getppid() 表示获取当前父进程编号


示例代码:


import multiprocessing
import time
import os
# 跳舞任务
def dance():
    # 获取当前进程的编号
    print("dance:", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("dance:", multiprocessing.current_process())
    # 获取父进程的编号
    print("dance的父进程编号:", os.getppid())
    for i in range(5):
        print("跳舞中...")
        time.sleep(0.2)
        # 扩展:根据进程编号杀死指定进程
        os.kill(os.getpid(), 9)
# 唱歌任务
def sing():
    # 获取当前进程的编号
    print("sing:", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("sing:", multiprocessing.current_process())
    # 获取父进程的编号
    print("sing的父进程编号:", os.getppid())
    for i in range(5):
        print("唱歌中...")
        time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
    # 获取当前进程的编号
    print("main:", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("main:", multiprocessing.current_process())
    # 创建跳舞的子进程
    # group: 表示进程组,目前只能使用None
    # target: 表示执行的目标任务名(函数名、方法名)
    # name: 进程名称, 默认是Process-1, .....
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, name="myprocess1")
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing)
    # 启动子进程执行对应的任务
    dance_process.start()
    sing_process.start()


结果:


main: 70860
main: <_MainProcess(MainProcess, started)>
dance: 70861
dance: <Process(myprocess1, started)>
dance的父进程编号: 70860
跳舞中...
sing: 70862
sing: <Process(Process-2, started)>
sing的父进程编号: 70860
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...


进程执行带有参数的任务


1. 进程执行带有参数的任务的介绍


前面我们使用进程执行的任务是没有参数的,假如我们使用进程执行的任务带有参数,如何给函数传参呢?


Process类执行任务并给任务传参数有两种方式:


args 表示以元组的方式给执行任务传参


kwargs 表示以字典方式给执行任务传参


2. args参数的使用


示例代码:


import multiprocessing 
import time
# 带有参数的任务
def task(count):
    for i in range(count):
        print("任务执行中..")
        time.sleep(0.2)
    else:
        print("任务执行完成")
if __name__ == '__main__':
    # 创建子进程
    # args: 以元组的方式给任务传入参数
    sub_process = multiprocessing.Process(target=task, args=(5,))
    sub_process.start()


执行结果:


任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行完成


3. kwargs参数的使用


示例代码:


import multiprocessing
import time
# 带有参数的任务
def task(count):
    for i in range(count):
        print("任务执行中..")
        time.sleep(0.2)
    else:
        print("任务执行完成")
if __name__ == '__main__':
    # 创建子进程
    # kwargs: 表示以字典方式传入参数
    sub_process = multiprocessing.Process(target=task, kwargs={"count": 3})
    sub_process.start()


执行结果:


任务执行中..
任务执行中..
任务执行中..
任务执行完成


进程注意事项


  • 进程之间不共享全局变量


  • 主进程会等待所有的子进程执行结束再结束
相关文章
|
1天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 数据可视化
Python:探索编程之美
Python:探索编程之美
9 0
|
1天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 数据处理
Python编程的魅力与实践
Python编程的魅力与实践
|
2天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
第十三章 Python数据库编程
第十三章 Python数据库编程
|
2天前
|
Java 数据库连接 数据处理
Python从入门到精通:3.1.2多线程与多进程编程
Python从入门到精通:3.1.2多线程与多进程编程
|
2天前
|
存储 网络协议 关系型数据库
Python从入门到精通:2.3.2数据库操作与网络编程——学习socket编程,实现简单的TCP/UDP通信
Python从入门到精通:2.3.2数据库操作与网络编程——学习socket编程,实现简单的TCP/UDP通信
|
8天前
|
安全 数据处理 开发者
《Python 简易速速上手小册》第7章:高级 Python 编程(2024 最新版)
《Python 简易速速上手小册》第7章:高级 Python 编程(2024 最新版)
19 1
|
8天前
|
人工智能 数据挖掘 程序员
《Python 简易速速上手小册》第1章:Python 编程入门(2024 最新版)
《Python 简易速速上手小册》第1章:Python 编程入门(2024 最新版)
35 0
|
9天前
|
调度 Python
Python多线程、多进程与协程面试题解析
【4月更文挑战第14天】Python并发编程涉及多线程、多进程和协程。面试中,对这些概念的理解和应用是评估候选人的重要标准。本文介绍了它们的基础知识、常见问题和应对策略。多线程在同一进程中并发执行,多进程通过进程间通信实现并发,协程则使用`asyncio`进行轻量级线程控制。面试常遇到的问题包括并发并行混淆、GIL影响多线程性能、进程间通信不当和协程异步IO理解不清。要掌握并发模型,需明确其适用场景,理解GIL、进程间通信和协程调度机制。
28 0
|
9天前
|
API Python
Python模块化编程:面试题深度解析
【4月更文挑战第14天】了解Python模块化编程对于构建大型项目至关重要,它涉及代码组织、复用和维护。本文深入探讨了模块、包、导入机制、命名空间和作用域等基础概念,并列举了面试中常见的模块导入混乱、不适当星号导入等问题,强调了避免循环依赖、合理使用`__init__.py`以及理解模块作用域的重要性。掌握这些知识将有助于在面试中自信应对模块化编程的相关挑战。
21 0
|
9天前
|
Python
Python金融应用编程:衍生品定价和套期保值的随机过程
Python金融应用编程:衍生品定价和套期保值的随机过程
24 0