今日内容
1.同步异步与阻塞非阻塞
2.创建进程的多种方式
3.进程间数据隔离
4.进程的join方法
5.IPC机制
6.生产者消费者模型
7.进程对象的多种方法
8.守护进程
9.僵尸进程与孤儿进程
10.多进程数据错乱问题
1.同步异步与阻塞非阻塞
同步:提交完任务之后在原地等待任务的返回结果,期间不做任何事
异步:提交完任务之后不在原地等待任务的返回结果,直接去做其他事,有结果自动通知
阻塞:阻塞态
非阻塞:就绪态、运行态
综合使用
同步阻塞
同步非阻塞
异步阻塞
异步非阻塞
2.创建进程的多种方式
1.鼠标双击软件图标
2.python代码创建进程
from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
print('task is running',name)
time.sleep(3)
print('task is over',name)
在不同的操作系统中创建进程底层原理不一样
windows:以导入模块的形式创建进程
linux/mac:以拷贝代码的形式创建进程
if __name__ == '__main__':
p1 = Process(target=task, args=('jason',)) # 位置参数
p1 = Process(target=task, kwargs={'name':'jason123'}) # 关键字参数
p1.start() # 异步 告诉操作系统创建一个新的进程 并在该进程中执行task函数
task() # 同步
print('主')
from multiprocessing import Process
import time
class MyProcess(Process):
def __init__(self, name, age):
super().__init__()
self.name = name
self.age = age
def run(self):
print('run is running', self.name, self.age)
time.sleep(3)
print('run is over', self.name, self.age)
if __name__ == '__main__':
obj = MyProcess('jason', 123)
obj.start()
print('主')
3.进程间数据隔离
默认情况下，同一台计算机上的多个进程数据是严格意义上的物理隔离
from multiprocessing import Process
import time
money = 1000
def task():
global money
money = 666
print('子进程的task函数查看money', money)
if __name__ == '__main__':
p1 = Process(target=task)
p1.start() # 创建子进程
time.sleep(3) # 主进程代码等待3秒
print(money) # 主进程代码打印money同一台计算机上的多个进程数据是严格意义上的物理隔离(默认情况下)
from multiprocessing import Process
import time
money = 1000
def task():
global money
money = 666
print('子进程的task函数查看money', money)
if __name__ == '__main__':
p1 = Process(target=task)
p1.start() # 创建子进程
time.sleep(3) # 主进程代码等待3秒
print(money) # 主进程代码打印money
4.进程的join方法
from multiprocessing import Process
import time
def task(name, n):
print('%s is running' % name)
time.sleep(n)
print('%s is over' % name)
if __name__ == '__main__':
p1 = Process(target=task, args=('jason1', 1))
p2 = Process(target=task, args=('jason2', 2))
p3 = Process(target=task, args=('jason3', 3))
# p.start() # 异步
'''主进程代码等待子进程代码运行结束再执行'''
# p.join()
# print('主')
start_time = time.time()
p1.start()
p1.join()
p2.start()
p2.join()
p3.start()
p3.join()
# p1.join()
# p2.join()
# p3.join()
print(time.time() - start_time) # 3秒多
5.IPC机制
IPC:进程间通信
消息队列:存储数据的地方，所有人都可以存，也都可以取
from multiprocessing import Queue
q = Queue(3) # 括号内可以指定存储数据的个数
# 往消息队列中存放数据
q.put(111)
# print(q.full()) # 判断队列是否已满
q.put(222)
q.put(333)
# print(q.full()) # 判断队列是否已满
# 从消息队列中取出数据
print(q.get())
print(q.get())
# print(q.empty()) # 判断队列是否为空
print(q.get())
# print(q.empty()) # 判断队列是否为空
# print(q.get())
print(q.get_nowait())
注意：full()、empty()在多进程中都不能使用
from multiprocessing import Process, Queue
def product(q):
q.put('子进程p添加的数据')
def consumer(q):
print('子进程获取队列中的数据', q.get())
if __name__ == '__main__':
q = Queue()
主进程往队列中添加数据
q.put('我是主进程添加的数据')
p1 = Process(target=consumer, args=(q,))
p2 = Process(target=product, args=(q,))
p1.start()
p2.start()
print('主')
6.生产者消费者模型
生产者:负责产生数据的'人'
消费者:负责处理数据的'人'
该模型除了有生产者和消费者之外还必须有消息队列(只要是能够提供数据保存服务和提取服务的理论上都可以)
7.进程对象的多种方法
1.如何查看进程号
from multiprocessing import Process, current_process
current_process()
current_process().pid
import os
os.getpid()
os.getppid()
2.终止进程
p1.terminate()
ps:计算机操作系统都有对应的命令可以直接杀死进程
3.判断进程是否存活
p1.is_alive()
4.start()
5.join()
8.守护进程
守护进程会随着守护的进程结束而立刻结束
from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
print('德邦总管:%s' % name)
time.sleep(3)
print('德邦总管:%s' % name)
if __name__ == '__main__':
p1 = Process(target=task, args=('大张伟',))
p1.daemon = True
p1.start()
time.sleep(1)
print('恕瑞玛皇帝:王子嗝屁了')
9.僵尸进程与孤儿进程
僵尸进程:进程执行完毕后并不会立刻销毁所有的数据,会有一些信息短暂保留下来
比如进程号、进程执行时间、进程消耗功率等给父进程查看
ps:所有的进程都会变成僵尸进程
孤儿进程:子进程正常运行,父进程意外死亡,操作系统针对孤儿进程会派遣福利院管理
10.多进程数据错乱问题
模拟抢票软件
from multiprocessing import Process
import time
import json
import random
查票
def search(name):
with open(r'data.json', 'r', encoding='utf8') as f:
data = json.load(f)
print('%s在查票 当前余票为:%s' % (name, data.get('ticket_num')))
买票
def buy(name):
再次确认票
with open(r'data.json', 'r', encoding='utf8') as f:
data = json.load(f)
模拟网络延迟
time.sleep(random.randint(1, 3))
判断是否有票 有就买
if data.get('ticket_num') > 0:
data['ticket_num'] -= 1
with open(r'data.json', 'w', encoding='utf8') as f:
json.dump(data, f)
print('%s买票成功' % name)
else:
print('%s很倒霉 没有抢到票' % name)
def run(name):
search(name)
buy(name)
if __name__ == '__main__':
for i in range(10):
p = Process(target=run, args=('用户%s'%i, ))
p.start()
多进程操作数据很可能会造成数据错乱>>>:互斥锁
互斥锁:将并发变成串行,牺牲了效率但是保障了数据的安全