Python多任务编程-进程创建与实例 multiprocessing.Process（）

1.多任务介绍

• 多任务的概念：多任务（Multitasking）是指在同一时间内执行多个任务或者进程的能力。在操作系统中，多任务可以分为两种类型：基于进程的多任务和基于线程的多任务。例如电脑同时运行 QQ与微信程序。

• 基于进程的多任务：基于进程的多任务指的是操作系统能够同时运行多个进程，并可以为每个进程分配独立的资源，如CPU、内存等。每个进程有自己独立的地址空间和资源，彼此之间没有任何直接联系。在计算机系统中，同时运行多个进程可以使系统的效率大大提高。

• 基于线程的多任务：基于线程的多任务指的是在同一个进程中运行多个线程。不同于进程拥有独立的资源，线程共享同一个进程的地址空间和资源。因为线程之间的切换比进程之间的切换要快得多，基于线程的多任务执行效率更高，且消耗的资源更少。

• 多任务的执行方式

  • 并发：单个CPU在一段时间内交替去执行任务

  • 并行：对于多核cpu处理多任务，操作系统会给cpu的每个内核安排一个执行的软件，多个内核是真正的一起执行软件。

2.进程

• 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。

• 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。

• 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.进程创建与多进程

• 导入进程包

  import multiprocessing

• 创建进程与参数传递（multiprocessing.Process（））

  def login(name,password):
      return
  ​
  # 以元组方式给执行任务传参
  p1 = multiprocessing.Process(target=login,args=('python',11111),name='p1')
   
  # 以字典方式给执行任务传参
  p2 = multiprocessing.Process(target=login, kwargs={'name': 'itcast', 'password': 22222222}, name='p3')

• Process进程创建——说明

  • 格式：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（方法名或者函数名）

  • name：给进程起的名字，默认是Process-1

  • 参数传递：

    • args：以元组方式给执行任务传参,一定要和任务参数的顺序保持一致。

    • kwargs: 以字典方式给执行任务传参，传参字典中的key一定要和参数名保持一致

• 进程常用方法:

  1. start()：启动子进程实例

  2. join()：等待子进程执行结束

  3. terminate()：不管任务是否完成，立即终止子进程

  4. os.getpid()：获取当前进程编号

  5. os.getppid()：获取当前父进程编号

  # 如果需要进程同步按照循序执行,需要用到进程等待join方法
  p1.start() #运行进程
  p1.join() # 等待进程p1执行完成后再执行其他的进程
       
  # 获取当前进程名称
  print('当前进程名称：',multiprocessing.current_process().name)
     
  # 获取当前进程编号（主进程与子进程皆可）
  print('当前进程:', os.getpid())
     
  # 获取主进程编号（子进程中使用）
  print('子进程的父进程编号:', os.getppid())

多进程完整代码实例：

# 导入多进程模块
import  multiprocessing
import os
​
def login(name,password):
    print('用户名：',name)
    print('密码：', password)

    # 获取当前进程名称
    print('进程名称：',multiprocessing.current_process().name)
    # 获取当前进程编号
    print('子进程:', os.getpid())
    # 获取主进程编号
    print('子进程的父进程编号:', os.getppid())
​
​
if __name__== '__main__':

    # 创建进程（不同参数传递方式）
    p1 = multiprocessing.Process(target=login,args=('python',11111111),name='p1')
    p2 = multiprocessing.Process(target=login,kwargs={'name':'itcast','password':22222222},name='p2')
    p3 = multiprocessing.Process(target=login, kwargs={'name': 'itcast', 'password': 22222222}, name='p3')

    # 运行进程指定对应函数业务逻辑
    # 如果需要进程同步按照循序执行,需要用到进程等待join方法
    p1.start() #运行进程
    # 等待进程p1执行完成后在执行其他的进程
    p1.join()
    p2.start()
    p2.join()
    p3.start()
    p3.join()
    # 获取当前进程编号
    print('主进程:',os.getpid())

4.进程的注意点

• 进程之间不共享全局变量：创建子进程会对主进程资源进行拷贝，也就是说子进程是主进程的一个副本，好比是一对双胞胎，之所以进程之间不共享全局变量，是因为操作的不是同一个进程里面的全局变量，只不过不同进程里面的全局变量名字相同而已。

• 主进程会等待所有的子进程执行结束再结束。
• 如何让主进程退出时，子进程销毁，不让主进程再等待子进程去执行。

  • 第一种设置守护进程 daemon=True

        p1 = multiprocessing.Process(target=write_data,daemon=True)
        # 或者
        p1.daemon = True

  • 第二种 主动关闭子进程

    # 第二种 主动关闭子进程
    p2.terminate()