通過實例解析python創(chuàng)建進(jìn)程常用方法

更新時間：2020年06月19日 09:05:54 作者：夏日的向日葵

這篇文章主要介紹了通過實例解析python創(chuàng)建進(jìn)程常用方法,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下

　運行程序時，單線程或單進(jìn)程往往是比較慢的，為加快程序運行速度，我們可以使用多進(jìn)程，可以理解為多任務(wù)同時運行，小編的電腦是四核，所以可以設(shè)置四個進(jìn)程。

下面，我們來了解下多進(jìn)程的使用：

1、使用multiprocessing模塊創(chuàng)建進(jìn)程

　　multiprocessing模塊提供了一個Process類來代表進(jìn)程對象，語法如下：

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

　　其中，group：參數(shù)未使用，值始終是None

　　target：表示當(dāng)前進(jìn)程啟動時執(zhí)行的可調(diào)用對象

　　name：為當(dāng)前進(jìn)程實例的別名

　　args：表示傳遞給target函數(shù)的參數(shù)元組

　　kwargs：表示傳遞給target函數(shù)的參數(shù)字典

使用多進(jìn)程的一個簡單例子：

from multiprocessing import Process   # 導(dǎo)入模塊

# 執(zhí)行子進(jìn)程代碼
def test(interval):
  print('我是子進(jìn)程')
# 執(zhí)行主程序
def main():
  print('主進(jìn)程開始')
  # 實例化Procss進(jìn)程類
  p = Process(target=test,args=(1,))
  # 啟動子進(jìn)程
  p.start()
  print('主進(jìn)程結(jié)束')

if __name__ == '__main__':
  main()

結(jié)果：

主進(jìn)程開始
主進(jìn)程結(jié)束
我是子進(jìn)程

　　Process的實例p常用的方法除start()外，還有如下常用方法：

　　is_alive():判斷進(jìn)程實例是否還在執(zhí)行

　　join([timeout]):是否等待進(jìn)程實例執(zhí)行結(jié)束，或等待多少秒

　　start():啟動進(jìn)程實例（創(chuàng)建子進(jìn)程）

　　run():如果沒有給定target參數(shù)，對這個對象調(diào)用start()方法時，就將執(zhí)行對象中的run()方法

　　terminate():不管任務(wù)是否完成，立即終止

　　Process類還有如下常用屬性：

　　name:當(dāng)前進(jìn)程實例別名，默認(rèn)為Process-N,N為從1開始遞增的整數(shù)

　　pid:當(dāng)前進(jìn)程實例的PID值

下面是Process類方法和屬性的使用，創(chuàng)建兩個子進(jìn)程，分別使用os模塊和time模塊輸出父進(jìn)程和子進(jìn)程的id以及子進(jìn)程的時間，并調(diào)用Process類的name和pid屬性：

# -*- coding:utf-8 -*-
from multiprocessing import Process
import time
import os

#兩個子進(jìn)程將會調(diào)用的兩個方法
def child_1(interval):
  print("子進(jìn)程（%s）開始執(zhí)行，父進(jìn)程為（%s）" % (os.getpid(), os.getppid()))
  # 計時開始
  t_start = time.time()
  # 程序?qū)粧炱餴nterval秒
  time.sleep(interval)
  # 計時結(jié)束
  t_end = time.time()
  print("子進(jìn)程（%s）執(zhí)行時間為'%0.2f'秒"%(os.getpid(),t_end - t_start))

def child_2(interval):
  print("子進(jìn)程（%s）開始執(zhí)行，父進(jìn)程為（%s）" % (os.getpid(), os.getppid()))
  # 計時開始
  t_start = time.time()
  # 程序?qū)粧炱餴nterval秒
  time.sleep(interval)
  # 計時結(jié)束
  t_end = time.time()
  print("子進(jìn)程（%s）執(zhí)行時間為'%0.2f'秒"%(os.getpid(),t_end - t_start))

if __name__ == '__main__':
  print("------父進(jìn)程開始執(zhí)行-------")
  # 輸出當(dāng)前程序的ID
  print("父進(jìn)程PID：%s" % os.getpid())
  # 實例化進(jìn)程p1
  p1=Process(target=child_1,args=(1,))
  # 實例化進(jìn)程p2
  p2=Process(target=child_2,name="mrsoft",args=(2,))
  # 啟動進(jìn)程p1
  p1.start()
  # 啟動進(jìn)程p2
  p2.start()
  #同時父進(jìn)程仍然往下執(zhí)行，如果p2進(jìn)程還在執(zhí)行，將會返回True
  print("p1.is_alive=%s"%p1.is_alive())
  print("p2.is_alive=%s"%p2.is_alive())
  #輸出p1和p2進(jìn)程的別名和PID
  print("p1.name=%s"%p1.name)
  print("p1.pid=%s"%p1.pid)
  print("p2.name=%s"%p2.name)
  print("p2.pid=%s"%p2.pid)
  print("------等待子進(jìn)程-------")
  # 等待p1進(jìn)程結(jié)束
  p1.join()
  # 等待p2進(jìn)程結(jié)束
  p2.join()
  print("------父進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束-------")

結(jié)果：

------父進(jìn)程開始執(zhí)行-------
父進(jìn)程PID：13808
p1.is_alive=True
p2.is_alive=True
p1.name=Process-1
p1.pid=13360
p2.name=mrsoft
p2.pid=21500
------等待子進(jìn)程-------
子進(jìn)程（13360）開始執(zhí)行，父進(jìn)程為（13808）
子進(jìn)程（21500）開始執(zhí)行，父進(jìn)程為（13808）
子進(jìn)程（13360）執(zhí)行時間為'1.01'秒
子進(jìn)程（21500）執(zhí)行時間為'2.00'秒
------父進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束-------

　　上述代碼中，第一次實例化Process類時，會為name屬性默認(rèn)賦值為Process-1，第二次則默認(rèn)為Process-2，但由于實例化進(jìn)程p2時，設(shè)置了name屬性為mrsoft,所以p2.name的值為mrsoft。

2、使用Process子類創(chuàng)建進(jìn)程

　　對于一些簡單的小任務(wù)，通常使用Process(target=test)方式實現(xiàn)多進(jìn)程。但如果要處理復(fù)雜任務(wù)的進(jìn)程，通常定義一個類，使其繼承Process類，下面是通過使用Process子類創(chuàng)建多個進(jìn)程。

# -*- coding:utf-8 -*-
from multiprocessing import Process
import time
import os

#繼承Process類
class SubProcess(Process):
  # 由于Process類本身也有__init__初識化方法，這個子類相當(dāng)于重寫了父類的這個方法
  def __init__(self,interval,name=''):
    # 調(diào)用Process父類的初始化方法
    Process.__init__(self)
    # 接收參數(shù)interval
    self.interval = interval
    # 判斷傳遞的參數(shù)name是否存在
    if name:
      # 如果傳遞參數(shù)name,則為子進(jìn)程創(chuàng)建name屬性，否則使用默認(rèn)屬性
      self.name = name    
  #重寫了Process類的run()方法
  def run(self):
    print("子進(jìn)程(%s) 開始執(zhí)行，父進(jìn)程為（%s）"%(os.getpid(),os.getppid()))
    t_start = time.time()
    time.sleep(self.interval)
    t_stop = time.time()
    print("子進(jìn)程(%s)執(zhí)行結(jié)束，耗時%0.2f秒"%(os.getpid(),t_stop-t_start))

if __name__=="__main__":
  print("------父進(jìn)程開始執(zhí)行-------")
  # 輸出當(dāng)前程序的ID
  print("父進(jìn)程PID：%s" % os.getpid())         
  p1 = SubProcess(interval=1,name='mrsoft')
  p2 = SubProcess(interval=2)
  #對一個不包含target屬性的Process類執(zhí)行start()方法，就會運行這個類中的run()方法，
  #所以這里會執(zhí)行p1.run()
  # 啟動進(jìn)程p1
  p1.start()
  # 啟動進(jìn)程p2
  p2.start() 
  # 輸出p1和p2進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)，如果真正進(jìn)行，返回True,否則返回False
  print("p1.is_alive=%s"%p1.is_alive())
  print("p2.is_alive=%s"%p2.is_alive())
  #輸出p1和p2進(jìn)程的別名和PID
  print("p1.name=%s"%p1.name)
  print("p1.pid=%s"%p1.pid)
  print("p2.name=%s"%p2.name)
  print("p2.pid=%s"%p2.pid)
  print("------等待子進(jìn)程-------")
  # 等待p1進(jìn)程結(jié)束
  p1.join()
  # 等待p2進(jìn)程結(jié)束
  p2.join() 
  print("------父進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束-------")

結(jié)果：

------父進(jìn)程開始執(zhí)行-------
父進(jìn)程PID：2512
p1.is_alive=True
p2.is_alive=True
p1.name=mrsoft
p1.pid=20328
p2.name=SubProcess-2
p2.pid=13700
------等待子進(jìn)程-------
子進(jìn)程(20328) 開始執(zhí)行，父進(jìn)程為（2512）
子進(jìn)程(13700) 開始執(zhí)行，父進(jìn)程為（2512）
子進(jìn)程(20328)執(zhí)行結(jié)束，耗時1.00秒
子進(jìn)程(13700)執(zhí)行結(jié)束，耗時2.00秒
------父進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束-------

　　上述代碼中，定義了一個SubProcess子類，繼承multiprocess.Process父類。SubProcess子類中定義了兩個方法：__init__()初始化方法和run()方法，在__init__()初始化方法中，調(diào)用父類multiprocess.Process的__init__()初始化方法，否則父類的__init__()方法會被覆蓋，無法開啟進(jìn)程。此外，在SubProcess子類中沒有定義start()方法，但在主程序中卻調(diào)用了start()方法，此時就會自動執(zhí)行SubProcess類的run()方法。

3、使用進(jìn)程池Pool創(chuàng)建進(jìn)程

　　上面我們使用Process類創(chuàng)建了兩個進(jìn)程，但如果要創(chuàng)建十幾個或者上百個進(jìn)程，則需要實例化更多的Process類，解決這一問題的方法就是使用multiprocessing模塊提供的pool類，即Pool進(jìn)程池。

　　我們先來了解下Pool類的常用方法：

　　apply_async(func[,args[,kwds]]):使用非阻塞方式調(diào)用func()函數(shù)（并行執(zhí)行，阻塞方式必須等待上一個進(jìn)程退出才能執(zhí)行下一個進(jìn)程），args為傳遞給func()函數(shù)的參數(shù)列表，　kwds為傳遞給func()函數(shù)的關(guān)鍵字參數(shù)列表

　　apply(func[,args[,kwds]]):使用阻塞方式調(diào)用func()函數(shù)

　　close():關(guān)閉Pool，使其不再接受新的任務(wù)

　　terminate():不管任務(wù)是否完成，立即終止

　　join():主進(jìn)程阻塞，等待子進(jìn)程的退出，必須在close或terminate之后使用

　　下面通過一個示例演示一下如何通過進(jìn)程池創(chuàng)建多進(jìn)程，設(shè)置最大進(jìn)程數(shù)為3，使用非阻塞方式執(zhí)行10個任務(wù)：

# -*- coding=utf-8 -*-
from multiprocessing import Pool
import os, time

def task(name):
  print('子進(jìn)程（%s）執(zhí)行task %s ...' % ( os.getpid() ,name))
  # 休眠1秒
  time.sleep(1)    

if __name__=='__main__':
  print('父進(jìn)程（%s）.' % os.getpid())
  # 定義一個進(jìn)程池，最大進(jìn)程數(shù)3
  p = Pool(3)    
  # 從0開始循環(huán)10次  
  for i in range(10):
    # 使用非阻塞方式調(diào)用task()函數(shù) 
    p.apply_async(task, args=(i,))  
  print('等待所有子進(jìn)程結(jié)束...')
  # 關(guān)閉進(jìn)程池，關(guān)閉后p不再接收新的請求
  p.close()
  # 等待子進(jìn)程結(jié)束
  p.join()  
  print('所有子進(jìn)程結(jié)束.')

結(jié)果：

父進(jìn)程（3856）.
等待所有子進(jìn)程結(jié)束...
子進(jìn)程（18872）執(zhí)行task 0 ...
子進(jìn)程（11220）執(zhí)行task 1 ...
子進(jìn)程（10140）執(zhí)行task 2 ...
子進(jìn)程（18872）執(zhí)行task 3 ...
子進(jìn)程（11220）執(zhí)行task 4 ...
子進(jìn)程（10140）執(zhí)行task 5 ...
子進(jìn)程（18872）執(zhí)行task 6 ...
子進(jìn)程（11220）執(zhí)行task 7 ...
子進(jìn)程（10140）執(zhí)行task 8 ...
子進(jìn)程（18872）執(zhí)行task 9 ...
所有子進(jìn)程結(jié)束.

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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