Python--开启多进程(Process 模块)与开启多线程(Thread 模块)

文章目录

  • 一、开启多进程
    • 1.1 multiprocess模块
    • 1.2 Process模块
    • 1.3 方法介绍
      • join 方法拓展
    • 1.4、属性介绍
    • 1.5 创建进程的两种方式
    • 1.6 `p.daemon`属性--守护进程详解
  • 二、开启多线程
    • 2.1 Thread 模块的导入
    • 2.2 方法与属性的介绍
  • 三、Process 与 Thread 的区别
    • 3.1 主进程与主线程的结束标志
  • 注意事项
    • 在windows中使用process模块的注意事项
  • Python 能开启线程,又提供进程方法的原因

一、开启多进程

1.1 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。

1.2 Process模块

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,其本质是一个类,实例化获得进程对象

在这里插入图片描述

需要使用关键字的方式来指定参数

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

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,‘frank’,)

kwargs表示调用对象的字典,kwargs={‘name’:‘frank’,‘age’:18}

name为子进程的名称,如果不给会自动生成一个名字

1.3 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

注意:虽然 start( )方法是调用 run()方法执行,但是如果直接调用 run()方法是不会开启新的进程执行的,而是在主进程中执行

  • 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

terminate() 并不会立即结束掉进程,而是通知操作系统去结束该进程,所以进程可能还会存活一会

  • 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

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

join 方法拓展

启动多个子进程,等多个子进程执行完在执行主进程

from multiprocessing import Process
import time

def task(i):
    time.sleep(1)
    print(f"子进程--task{i}")


if __name__ == '__main__':
 		ctime = time.time()
    for i in range(5):
        p = Process(target=task,args=(i,))
        p.start()
        p.join()

    print('主进程')
    print(time.time()-ctime)  # 5.089050769805908

这种写法的问题在于,每个子进程执行完了,才会执行下一个子进程,并不是多个子进程同时执行!

改进

from multiprocessing import Process
import time

def task(i):
    time.sleep(1)
    print(f"子进程--task{i}")


if __name__ == '__main__':
   	ctime = time.time()
    l=[]
    for i in range(5):
        p = Process(target=task,args=(i,))
        p.start()
        l.append(p)  # 将进程加入列表中,这样 5 个子进程就会全部执行

    for p in l:
        p.join() # 当5 个子进程全部执行完,才会执行主进程

    print('主进程') 
    print(time.time()-ctime)  #  1.0185809135437012

1.4、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

获取进程 ID 还可以通过 os 模块:os.getpid( )–当前进程 id; os.getppid( )–当前进程的父进程 id;

  • 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)

1.5 创建进程的两种方式

方式一:

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')

方式二: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')

1.6 p.daemon属性–守护进程详解

注意:结束主进程,所有"守护进程"也会全部结束;主进程会等待所有的“非守护进程”全部结束,才会结束主进程

主进程的结束标志:所有主进程的代码全部运行结束;

区别于主线程,主线程即使代码全部运行结束,也会等待非守护线程全部结束

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.

可以发现对于守护进程 foo 来说,开启之后并没有完全执行就被主进程强行结束

对于非守护进程 bar 来说,该进程的执行没有收到主进程结束的影响

二、开启多线程

2.1 Thread 模块的导入

from threading import Thread

2.2 方法与属性的介绍

Thread 类与 Process 类的方法与属性的使用基本上是一样的!!!

三、Process 与 Thread 的区别

3.1 主进程与主线程的结束标志

进程:

Python--开启多进程(Process 模块)与开启多线程(Thread 模块)_第1张图片

线程:

Python--开启多进程(Process 模块)与开启多线程(Thread 模块)_第2张图片

注意:结束主进程,所有"守护进程"也会全部结束;主进程会等待所有的“非守护进程”全部结束,才会结束主进程

主进程的结束标志:所有主进程的代码全部运行结束;

区别于主线程,主线程即使代码全部运行结束,也会等待非守护线程全部结束

注意事项

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。

但是,开启线程的时候,其实不需要使用if __name__ == __main__,不过为了统一使用,加上也可以

Python 能开启线程,又提供进程方法的原因

链接:>>>>>GIL 全局解释器锁

稍加解释:在没有 GIL 锁的情况下,有可能多线程在执行一个代码的同时,垃圾回收机制线程对所执行代码的变量直接回收,导致运行报错;

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