multiprocess模块

什么是进程

什么是进程

进程是计算机中的程序关于某数据集合一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础,进程与进程之间数据隔离,执行过程异步

为什么会出现进程的概念

合理利用cpu,提高客户体验,多个进程是可以利用多个cpu的,可以实现并行的效果

进程的特征

动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行
独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；
异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进
结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
多个不同的进程可以包含相同的程序：一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程，能得到不同的结果；但是执行过程中，程序不能发生改变。

进程与程序的区别

程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。
而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。
程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。
程序是永久的，进程是暂时的。

进程的调度

要想多个进程交替运行，操作系统必须对这些进程进行调度，这个调度也不是随即进行的，而是需要遵循一定的法则，由此就有了进程的调度算法

先来先服务调度算法

先来先服务（FCFS）调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程）。
由此可知，本算法适合于CPU繁忙型作业，而不利于I/O繁忙型的作业（进程）。

短作业优先调度算法

短作业（进程）优先调度算法（SJ/PF）是指对短作业或短进程优先调度的算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。
但其对长作业不利；不能保证紧迫性作业（进程）被及时处理；作业的长短只是被估算出来的。

时间片轮转法

多级反馈队列

multiprocess.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

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

import os
from multiprocessing import Process
def son_process():
    '''这个函数中的代码是在子进程中执行的
        getpid():查看当前进程的ID
        getppod():查看父进程的ID
        '''
    print('执行我了',os.getpid(),os.getppid())
if __name__ == '__main__': #此句话在mac或linux中不必写
    #son_process 的外面是一个主进程
    print('父进程',os.getpid())
    p = Process(target=son_process) #target:表示调用对象,即进程要执行的任务
    p.start() #启动进程,并调用改子进程中的p.run()

结果:
父进程 10020
执行我了 10416 10020

方法介绍

1. p.start()：启动进程，并调用该子进程中的p.run()
2. 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
3  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
4  p.is_alive():如果p仍然运行，返回True
5  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

1. 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
2. p.name:进程的名称
3. p.pid：进程的pid
4. 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)
5. 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

进程

开启一个子进程

 1.开启了一个子进程就已经实现了并发: 父进程(主进程)和子进程并发(同时执行)
def son_process():
    print('son start')
    time.sleep(1)
    print('son end')

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=son_process)
    p.start()
    for i in range(5):
        print('主进程')
        time.sleep(0.3)

开启多个子进程

def son_process():
    print('son start')
    time.sleep(1)
    print('son end')

if __name__ == '__main__':
    for i in range(3):
        p = Process(target=son_process)

给子进程中传参数

def son_process(i):
    print('son start',i)
    time.sleep(1)
    print('son end',i)

if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=son_process,args=(i,))
        p.start()  # 通知操作系统 start并不意味着子进程已经开始了

主进程和子进程之间的关系

def son_process(i):
    print('son start',i)
    time.sleep(1)
    print('son end',i)

if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=son_process,args=(i,))
        p.start()
    print('主进程的代码执行完毕')
# 主进程会等待子进程结束之后才结束
# 为什么?
# 父进程负责创建子进程,也负责回收子进程的资源

主进程直接结束一个子进程

def son_process(i):
    while True:
        print('son start',i)
        time.sleep(0.5)
        print('son end',i)

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=son_process, args=(1,))
    p.start()           # 开启一个子进程,异步的
    print('主进程的代码执行完毕')
    print(p.is_alive())  # 子进程还活着
    p.terminate()        # 结束一个子进程,异步的
    print(p.is_alive())  # 子进程还在活着
    time.sleep(0.1)
    print(p.is_alive())

开启十个进程执行

# 主进程里的print('主进程n : ',n)这句话在十个子进程执行完毕之后才执行
n = [100]
import random
def sub_n():
    global n  # 子进程对于主进程中的全局变量的修改是不生效的
    time.sleep(random.random())
    n.append(1)
    print('子进程n : ',n)
if __name__ == '__main__':
    p_lst = []
    for i in range(10):
        p = Process(target = sub_n)
        p.start()
        p_lst.append(p)
    for p in p_lst:p.join()  # 阻塞 只有一个条件是能够让我继续执行 这个条件就是子进程结束
    print('主进程n : ',n)

join的扩展

n = [100]
def sub_n():
    global n  # 子进程对于主进程中的全局变量的修改是不生效的
    n.append(1)
    print('子进程n : ',n)
    time.sleep(10)
    print('子进程结束')

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target = sub_n)
    p.start()
    p.join(timeout = 5)     # 如果不设置超时时间 join会阻塞直到子进程p结束
    # timeout超时
    # 如果设置的超时时间,那么意味着如果不足5s子进程结束了,程序结束阻塞
    # 如果超过5s还没有结束,那么也结束阻塞
    print('主进程n : ',n)
    p.terminate()  # 也可以强制结束一个子进程

守护主进程

import time
from multiprocessing import Process
def alive():
    while True:
        print('连接监控程序,并且发送报活信息')
        time.sleep(1)
def func():
    '''主进程中的核心代码'''
    while True:
        print('选择的项目')
        time.sleep(1)
        print('选择后做的事情')
        time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
    p = Process(target = alive)
    p.daemon = True #设置子程序为守护程勋,守护进程会随着主进程代码的接结束而结束
    p.start()
    func()

设置子进程为守护进程,守护进程会随着主进程代码的结束而结束,由于主进程要负责给所有的子进程收尸,所有主进程必须是最后结束,守护进程只能在主进程大代码结束之后就认为主进程结束了,守护进程在主进程的代码结束之后就结束了,不会等待其他子进程结束

守护其他进程

import time
from multiprocessing import Process
def alive():
    while True:
        print('连接监控程序,并且发送报活信息')
        time.sleep(1)
def func():
    '''主进程中的核心代码'''
    while True:
        print('选择的项目')
        time.sleep(1)
        print('选择后做的事情')
        time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
    p = Process(target = alive)
    p.daemon = True #设置子程序为守护程勋,守护进程会随着主进程代码的接结束而结束
    p.start()
    p = Process(target=func)
    p.start()
    p.join() # 在主进程中等待子进程结束,守护进程就可以帮助守护其他子进程了