Python 进程操作之multiprocess模块及创建

在python程序中的进程操作

之前我们已经了解了很多进程相关的理论知识，了解进程是什么应该不再困难了，刚刚我们已经了解了，运行中的程序就是一个进程。所有的进程都是通过它的父进程来创建的。因此，运行起来的python程序也是一个进程，那么我们也可以在程序中再创建进程。多个进程可以实现并发效果，也就是说，当我们的程序中存在多个进程的时候，在某些时候，就会让程序的执行速度变快。以我们之前所学的知识，并不能实现创建进程这个功能，所以我们就需要借助python中强大的模块。

multiprocess模块

仔细说来，multiprocess不是一个模块而是python中一个操作、管理进程的包。 之所以叫multi是取自multiple的多功能的意思,在这个包中几乎包含了和进程有关的所有子模块。由于提供的子模块非常多，为了方便大家归类记忆，我将这部分大致分为四个部分：创建进程部分，进程同步部分，进程池部分，进程之间数据共享。

multiprocess.process模块

1、process模块介绍

process模块是一个创建进程的模块，借助这个模块，就可以完成进程的创建。

Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])，由该类实例化得到的对象，表示一个子进程中的任务（尚未启动） 强调： 1. 需要使用关键字的方式来指定参数 2. args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元组形式，必须有逗号 参数介绍： group参数未使用，值始终为None target表示调用对象，即子进程要执行的任务 args表示调用对象的位置参数元组，args=(1,2,'egon',) kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'egon','age':18} name为子进程的名称

方法介绍：

p.start()：启动进程，并调用该子进程中的p.run()  p.run():进程启动时运行的方法，正是它去调用target指定的函数，我们自定义类的类中一定要实现该方法   p.terminate():强制终止进程p，不会进行任何清理操作，如果p创建了子进程，该子进程就成了僵尸进程，使用该方法需要特别小心这种情况。 如果p还保存了一个锁那么也将不会被释放，进而导致死锁 p.is_alive():如果p仍然运行，返回True p.join([timeout]):主线程等待p终止（强调：是主线程处于等的状态，而p是处于运行的状态）。timeout是可选的超时时间，需要强调的是， p.join只能join住start开启的进程，而不能join住run开启的进程

属性介绍：

p.daemon：默认值为False，如果设为True，代表p为后台运行的守护进程，当p的父进程终止时，p也随之终止，并且设定为True后，p不能创建自己的新进程， 必须在p.start()之前设置 p.name:进程的名称 p.pid：进程的pid p.exitcode:进程在运行时为None、如果为–N，表示被信号N结束(了解即可) p.authkey:进程的身份验证键,默认是由os.urandom()随机生成的32字符的字符串。这个键的用途是为涉及网络连接的底层进程间通信提供安全性， 这类连接只有在具有相同的身份验证键时才能成功（了解即可）

在windows中使用process模块的注意事项：

在Windows操作系统中由于没有fork(linux操作系统中创建进程的机制)，在创建子进程的时候会自动 import 启动它的这个文件， 而在 import 的时候又执行了整个文件。因此如果将process()直接写在文件中就会无限递归创建子进程报错。 所以必须把创建子进程的部分使用if __name__ ==‘__main__’ 判断保护起来，import 的时候  ，就不会递归运行了。

2、使用process模块创建进程

在一个python进程中开启子进程，start方法和并发效果。

在python中启动的第一个进程：

import time from multiprocessing import Process def f(name):     print('hello', name)     print('我是子进程') if __name__ == '__main__':     p = Process(target=f, args=('bob',))     p.start()     time.sleep(1)     print('执行主进程的内容了')

join方法：

import time from multiprocessing import Process def f(name):     print('hello', name)     time.sleep(1)     print('我是子进程') if __name__ == '__main__':     p = Process(target=f, args=('bob',))     p.start()     #p.join()     print('我是父进程')

查看主进程和子进程的进程号：

import os from multiprocessing import Process def f(x):     print('子进程id ：',os.getpid(),'父进程id ：',os.getppid())     return x*x if __name__ == '__main__':     print('主进程id ：', os.getpid())     p_lst = []     for i in range(5):         p = Process(target=f, args=(i,))         p.start()

进阶，多个进程同时运行（注意，子进程的执行顺序不是根据启动顺序决定的）

多个进程同时运行：

import time from multiprocessing import Process def f(name):     print('hello', name)     time.sleep(1) if __name__ == '__main__':     p_lst = []     for i in range(5):         p = Process(target=f, args=('bob',))         p.start()         p_lst.append(p)

多个进程同时运行，再谈join方法（1）：

import time from multiprocessing import Process def f(name):     print('hello', name)     time.sleep(1) if __name__ == '__main__':     p_lst = []     for i in range(5):         p = Process(target=f, args=('bob',))         p.start()         p_lst.append(p)         p.join()     # [p.join() for p in p_lst]     print('父进程在执行')

多个进程同时运行，再谈join方法（2）：

import time from multiprocessing import Process def f(name):     print('hello', name)     time.sleep(1) if __name__ == '__main__':     p_lst = []     for i in range(5):         p = Process(target=f, args=('bob',))         p.start()         p_lst.append(p)     # [p.join() for p in p_lst]     print('父进程在执行')

除了上面这些开启进程的方法，还有一种以继承Process类的形式开启进程的方式

通过继承Process类开启进程：

import os from multiprocessing import Process class MyProcess(Process):     def __init__(self,name):         super().__init__()         self.name=name     def run(self):         print(os.getpid())         print('%s 正在和女主播聊天' %self.name) p1=MyProcess('wupeiqi') p2=MyProcess('yuanhao') p3=MyProcess('nezha') p1.start() #start会自动调用run p2.start() # p2.run() p3.start() p1.join() p2.join() p3.join() print('主线程')

进程之间的数据隔离问题：

from multiprocessing import Process def work():     global n     n=0     print('子进程内: ',n) if __name__ == '__main__':     n = 100     p=Process(target=work)     p.start()     print('主进程内: ',n)

3、守护进程

会随着主进程的结束而结束。

主进程创建守护进程

其一：守护进程会在主进程代码执行结束后就终止

其二：守护进程内无法再开启子进程,否则抛出异常：AssertireplaceString: daemonic processes are not allowed to have children

注意：进程之间是互相独立的，主进程代码运行结束，守护进程随即终止

守护进程的启动：

import os import time from multiprocessing import Process class Myprocess(Process):     def __init__(self,person):         super().__init__()         self.person = person     def run(self):         print(os.getpid(),self.name)         print('%s正在和女主播聊天' %self.person) p=Myprocess('哪吒') p.daemon=True #一定要在p.start()前设置,设置p为守护进程,禁止p创建子进程,并且父进程代码执行结束,p即终止运行 p.start() time.sleep(10) # 在sleep时查看进程id对应的进程ps -ef|grep id print('主')

主进程代码执行结束守护进程立即结束：

from multiprocessing import Process def foo():     print(123)     time.sleep(1)     print("end123") def bar():     print(456)     time.sleep(3)     print("end456") p1=Process(target=foo) p2=Process(target=bar) p1.daemon=True p1.start() p2.start() time.sleep(0.1) print("main-------")#打印该行则主进程代码结束,则守护进程p1应该被终止.#可能会有p1任务执行的打印信息123,因为主进程打印main----时,p1也执行了,但是随即被终止.

4、socket聊天并发实例

使用多进程实现socket聊天并发-server：

from socket import * from multiprocessing import Process server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) server.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) server.bind(('127.0.0.1',8080)) server.listen(5) def talk(conn,client_addr):     while True:         try:             msg=conn.recv(1024)             if not msg:break             conn.send(msg.upper())         except Exception:             break if __name__ == '__main__': #windows下start进程一定要写到这下面     while True:         conn,client_addr=server.accept()         p=Process(target=talk,args=(conn,client_addr))         p.start()

client端：

from socket import * client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) client.connect(('127.0.0.1',8080)) while True:     msg=input('>>: ').strip()     if not msg:continue     client.send(msg.encode('utf-8'))     msg=client.recv(1024)     print(msg.decode('utf-8'))

5、多进程中的其他方法

进程对象的其他方法：terminate,is_alive

from multiprocessing import Process import time import random class Myprocess(Process):     def __init__(self,person):         self.name=person         super().__init__()     def run(self):         print('%s正在和网红脸聊天' %self.name)         time.sleep(random.randrange(1,5))         print('%s还在和网红脸聊天' %self.name) p1=Myprocess('哪吒') p1.start() p1.terminate()#关闭进程,不会立即关闭,所以is_alive立刻查看的结果可能还是存活 print(p1.is_alive()) #结果为True print('开始') print(p1.is_alive()) #结果为False

进程对象的其他属性：pid和name

class Myprocess(Process):     def __init__(self,person):         self.name=person   # name属性是Process中的属性，标示进程的名字         super().__init__() # 执行父类的初始化方法会覆盖name属性         #self.name = person # 在这里设置就可以修改进程名字了         #self.person = person #如果不想覆盖进程名，就修改属性名称就可以了     def run(self):         print('%s正在和网红脸聊天' %self.name)         # print('%s正在和网红脸聊天' %self.person)         time.sleep(random.randrange(1,5))         print('%s正在和网红脸聊天' %self.name)         # print('%s正在和网红脸聊天' %self.person) p1=Myprocess('哪吒') p1.start() print(p1.pid)    #可以查看子进程的进程id

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