来源:python中国网 时间:2019-06-06

  一、进程VS程序

  一个人穿上军装去打仗就是战士,战士需要武器、战场等资源。一个人去种田就是农民,农民需要土地、锄头等资源。

  编写完毕的代码,安静的呆在磁盘上,称之为程序。代码要运行就得加载到内存,正在运行着的代码,就成为进程。进程需要运行环境比如内存资源。所以进程和程序是有区别的。

  二、进程的创建

  1、fork()函数

import os

# 注意,fork函数,只在Unix/Linux/Mac上运行,windows不可以
pid = os.fork()

if pid == 0:
    print('哈哈1')
else:
    print('哈哈2')

  1)程序执行到os.fork()时,操作系统会创建一个新的进程(子进程),然后复制父进程的所有信息到子进程中

  2)然后父进程和子进程都会从fork()函数中得到一个返回值,在子进程中这个值一定是0,而父进程中是子进程的id号

  在Unix/Linux操作系统中才有fork()系统函数,它非常特殊:

  1)普通的函数调用,调用一次,返回一次,但是fork()调用一次,返回两次,因为操作系统自动把当前进程(称为父进程)复制了一份(称为子进程),然后,分别在父进程和子进程内返回。

  2)子进程永远返回0,而父进程返回子进程的ID。

  3)这样做的理由是,一个父进程可以fork出很多子进程,所以,父进程要记下每个子进程的ID,而子进程只需要调用getppid()就可以拿到父进程的ID。

import os

rpid = os.fork()
if rpid<0:
    print("fork调用失败。")
elif rpid == 0:
    print("我是子进程(%s),我的父进程是(%s)"%(os.getpid(),os.getppid()))
    x+=1
else:
    print("我是父进程(%s),我的子进程是(%s)"%(os.getpid(),rpid))

print("父子进程都可以执行这里的代码")

  2、multiprocessing模块

  Python是跨平台的,自然也提供一个跨平台的多进程支持。multiprocessing模块就是跨平台版本的多进程模块,可在Windows上使用。multiprocessing模块提供了一个Process类来创建一个进程对象。

# ‐*‐ coding: utf‐8 ‐*‐

from multiprocessing import Process
import os

# 子进程要执行的代码
def run_proc(name):
    print('子进程运行----,name= %s ,pid=%d...' % (name, os.getpid()))

if __name__=='__main__':
    print('父进程 %d' % os.getpid())
    p = Process(target=run_proc, args=('son',))
    print('子进程将要执行')
    p.start()
    p.join()
    print('子进程已结束')

D:installpython3python.exe D:/pyscript/test/test2.py
父进程 10428
子进程将要执行
子进程运行----,name= son ,pid=7556...
子进程已结束

Process finished with exit code 0


  说明:

  1)创建子进程需要传入一个指定的函数和该函数的参数,即创建一个Process实例,用start()方法启动。这样创建进程比fork()还要简单。

  2)join()方法可以让主进程等待子进程结束再继续往下运行,通常用于进程间的同步。

  Process语法结构:

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

  target:表示这个进程实例指定的函数;

  args:表示指定函数的位置参数元组;

  kwargs:表示指定函数的关键字参数字典;

  name:为当前进程实例的别名;

  group:大多数情况下用不到;

  Process类常用方法:

  is_alive():判断进程实例是否还在执行;

  join([timeout]):是否等待该进程实例执行结束,或等待多少秒;

  start():启动进程实例(创建子进程);

  run():如果没有给定target参数,对这个对象调用start()方法时,就将执行对象中的run()方法;

  terminate():不管任务是否完成,立即终止;

  Process类常用属性:

  name:当前进程实例别名,默认为Process-N,N为从1开始递增的整数;

  pid:当前进程实例的PID值;

  daemon:该属性用于判断或设置进程的后台状态。

# ‐*‐ coding: utf‐8 ‐*‐

from multiprocessing import Process
import os
from time import sleep

# 子进程要执行的代码
def run_proc(name, age, **kwargs):
    for i in range(10):
        print('子进程运行中,name= %s,age=%d ,pid=%d...' % (name, age,os.getpid()))
        print(kwargs)
        sleep(3)

if __name__=="__main__":

    print('父进程 %d.' % os.getpid())
    p = Process(target=run_proc, args=('son',18), kwargs={"m":20})
    print('子进程将要执行')
    p.start()
    print("子进程id {0}".format(p.pid))
    sleep(1)
    p.terminate()
    p.join()
    print('子进程早就被terminate了,根本没有循环输出10次')

D:installpython3python.exe D:/pyscript/test/test2.py
父进程 8616.
子进程将要执行
子进程id 3820
子进程运行中,name= son,age=18 ,pid=3820...
{'m': 20}
子进程早就被terminate了,根本没有循环输出10次

Process finished with exit code 0

# ‐*‐ coding: utf‐8 ‐*‐

from multiprocessing import Process
import time
import os


# 两个子进程将会调用的两个方法


def worker_1(interval):

    print("子进程worker_1,父进程id(%s),worker_1进程id(%s)"%(os.getppid(),os.getpid()))
    t_start = time.time()
    time.sleep(interval)  # 程序将会被挂起interval秒
    t_end = time.time()
    print("子进程worker_1,执行时间为{0}秒".format(t_end - t_start))


def worker_2(interval):
    print("子进程worker_2,父进程id(%s),worker_2进程id(%s)"% (os.getppid(),os.getpid()))
    t_start = time.time()
    time.sleep(interval)
    t_end = time.time()
    print("子进程worker_2,执行时间为{}秒".format(t_end - t_start))


if __name__ == "__main__":

    # 输出当前程序的ID
    print("进程ID:%s"%os.getpid())

    """
    创建两个进程对象,target指向这个进程对象要执行的函数名,
    args后面的元组中,是要传递给worker_1方法的参数,
    因为worker_1方法就一个interval参数,这里传递一个整数2给它,
    如果不指定name参数,默认的进程对象名称为Process-N,N为一个递增的整数
    """
    p1=Process(target=worker_1,args=(1,))
    p2=Process(target=worker_2,name="老王",args=(2,))

    """
    使用"进程对象名称.start()"来创建并执行一个子进程,
    这两个进程对象在start后,就会分别去执行worker_1和worker_2方法中的内容
    """
    p1.start()
    p2.start()

    """
    同时父进程仍然往下执行,如果p2进程还在执行,将会返回True
    """

    print("p2.is_alive=%s"%p2.is_alive())

    # 输出p1和p2进程的别名和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)

    """
    join括号中不携带参数,表示父进程在这个位置要等待p1进程执行完成后,再继续执行下面的语句,一般用于进程间的数据同步。
    如果不写这一句,下面的is_alive判断将会是True。
    在shell(cmd)里面调用这个程序时可以完整的看到这个过程,大家可以尝试着将下面的这条语句改成p1.join(1),
    p2需要2秒以上才可能执行完成,父进程等待1秒很可能不等p2完全执行完成,
    所以下面的print会输出True,即p2仍然在执行
    
    这已经是多个进程了,电脑上所有进程由操作系统调度,整体环境的变化导致每次运行的结果可能有变化
    """
    p1.join()
    print("p1.is_alive=%s"% p1.is_alive())
    print("p2.is_alive=%s"% p2.is_alive())

D:installpython3python.exe D:/pyscript/test/test2.py
进程ID:7912
p2.is_alive=True
p1.name=Process-1
p1.pid=11640
p2.name=老王
p2.pid=8656
子进程worker_1,父进程id(7912),worker_1进程id(11640)
子进程worker_2,父进程id(7912),worker_2进程id(8656)
子进程worker_1,执行时间为1.0秒
p1.is_alive=False
p2.is_alive=True
子进程worker_2,执行时间为2.0秒

Process finished with exit code 0