導航:首頁 > 編程語言 > python多進程同步

python多進程同步

發布時間:2023-09-25 20:53:57

python 多進程

基於官方文檔:
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/multiprocessing.html
日樂購,剛才看到的一個博客,寫的都不太對,還是基於官方的比較穩妥
我就是喜歡抄官方的,哈哈

通常我們使用Process實例化一個進程,並調用 他的 start() 方法啟動它。
這種方法和 Thread 是一樣的。

上圖中,我寫了 p.join() 所以主進程是 等待 子進程執行完後,才執行 print("運行結束")
否則就是反過來了(這個不一定,看你的語句了,順序其實是隨機的)例如:

主進加個 sleep

所以不加join() ,其實子進程和主進程是各干各的,誰也不等誰。都執行完後,文件運行就結束了

上面我們用了 os.getpid() 和 os.getppid() 獲取 當前進程,和父進程的id
下面就講一下,這兩個函數的用法:
os.getpid()
返回當前進程的id
os.getppid()
返回父進程的id。 父進程退出後,unix 返回初始化進程(1)中的一個
windows返回相同的id (可能被其他進程使用了)
這也就解釋了,為啥我上面 的程序運行多次, 第一次列印的parentid 都是 14212 了。
而子進程的父級 process id 是調用他的那個進程的 id : 1940

視頻筆記:
多進程:使用大致方法:

參考: 進程通信(pipe和queue)

pool.map (函數可以有return 也可以共享內存或queue) 結果直接是個列表

poll.apply_async() (同map,只不過是一個進程,返回結果用 xx.get() 獲得)

報錯:

參考 : https://blog.csdn.net/xiemanR/article/details/71700531

把 pool = Pool() 放到 if name == " main ": 下面初始化搞定。
結果:

這個肯定有解釋的

測試多進程計算效果:
進程池運行:

結果:

普通計算:

我們同樣傳入 1 2 10 三個參數測試:

其實對比下來開始快了一半的;
我們把循環里的數字去掉一個 0;
單進程:

多進程:

兩次測試 單進程/進程池 分別為 0.669 和 0.772 幾乎成正比的。
問題 二:
視圖:
post 視圖裡面

Music 類:

直接報錯:

寫在 類裡面也 在函數里用 self.pool 調用也不行,也是相同的錯誤。

最後 把 pool = Pool 直接寫在 search 函數裡面,奇跡出現了:

前台也能顯示搜索的音樂結果了

總結一點,進程這個東西,最好 寫在 直接運行的函數裡面,而不是 一個函數跳來跳去。因為最後可能 是在子進程的子進程運行的,這是不許的,會報錯。
還有一點,多進程運行的函數對象,不能是 lambda 函數。也許lambda 虛擬,在內存??

使用 pool.map 子進程 函數報錯,導致整個 pool 掛了:
參考: https://blog.csdn.net/hedongho/article/details/79139606
主要你要,對函數內部捕獲錯誤,而不能讓異常拋出就可以了。

關於map 傳多個函數參數
我一開始,就是正常思維,多個參數,搞個元祖,讓參數一一對應不就行了:

報錯:

參考:
https://blog.csdn.net/qq_15969343/article/details/84672527
普通的 process 當讓可以穿多個參數,map 卻不知道咋傳的。
apply_async 和map 一樣,不知道咋傳的。

最簡單的方法:
使用 starmap 而不是 map

結果:
子進程結束
1.8399453163146973
成功拿到結果了

關於map 和 starmap 不同的地方看源碼

關於apply_async() ,我沒找到多參數的方法,大不了用 一個迭代的 starmap 實現。哈哈

關於 上面源碼裡面有 itertools.starmap
itertools 用法參考:
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/itertools.html#itertool-functions

有個問題,多進程最好不要使用全部的 cpu , 因為這樣可能影響其他任務,所以 在進程池 添加 process 參數 指定,cpu 個數:

上面就是預留了 一個cpu 干其他事的

後面直接使用 Queue 遇到這個問題:

解決:
Manager().Queue() 代替 Queue()

因為 queue.get() 是堵塞型的,所以可以提前判斷是不是 空的,以免堵塞進程。比如下面這樣:
使用 queue.empty() 空為True

❷ Python入門系列(十二)——GUI+多進程

話說,python做圖形界面並不明智,效率並不高。但在某些特殊需求下還是需要我們去使用,所以python擁有多個第三方庫用以實現GUI,本章我們使用python基本模塊tkinter進行學習,因為需求並不大,所以不做太多拓展。
繼續改寫上一章的IP查詢系統(= =,要玩爛了),首先略改下IpWhere.py以備調用~

然後使用tkinter模塊進行圖形界面的實現,調用預編譯的IpWhere模塊 :

額,太丑了,但基本實現我們小小的需求,在以後的py學習中,我們再涉及其他的第三方模塊,此處就當是入門了解吧。

十分抱歉把這么重要的內容放在最後,要不是大佬指點,此次學習可能就要錯過多進程的問題了。
Unix系統提供了forx,python可藉助os模塊調用,從而實現多進程,然而windows系統並不具備,所以我們選擇python內置的multiprocessing多進程模塊進行學習。

首先我們藉助直接調用多進程來改寫下我們在多線程章節用到的例子!

顯然,這么寫實在太蠢了,如果我們的任務量巨大,這並不合適。所以我們引入了進程池的概念,使用進程池進行改寫:

在此,我們可以看到所有進程是並發執行的,同樣,我們在多線程章節就講過,主進程的結束意味著程序退出,所以我們需要藉助join()方法堵塞進程。

我們知道線程共享內存空間,而進程的內存是獨立的,同一個進程的線程之間可以直接交流,也就帶來了線程同步的苦惱,這個我們在多線程章節已經講過了;而兩個進程想通信,則必須通過一個中間代理來實現,即我們接下來的內容:進程間通信。

進程之間肯定是需要通信的,操作系統提供了很多機制來實現進程間的通信。Python的multiprocessing模塊包裝了底層的機制,提供了Queue、Pipes等多種方式來交換數據。我們接下來就以Queue的方式進行學習。

Queue.Queue是進程內非阻塞隊列,multiprocess.Queue是跨進程通信隊列,前者是各自私有,後者是各子進程共有。

還有一個在後者基礎上進行封裝的multiprocess.Manager.Queue()方法,如果要使用Pool創建進程,就需要使用multiprocessing.Manager()中的Queue(),而不是multiprocessing.Queue(),否則會得到一條如下的錯誤信息: RuntimeError: Queue objects should only be shared between processes through inheritance.

接下來我們就藉助進程池來進行多進程操作的改寫,感謝大佬一路輔導。

我們可以看到兩個子線程先執行,然後一個子線程單獨執行,此處有意而為之,讓大家更清晰的了解隊列的使用。期間有一處我們放棄使用jion()方法堵塞,而是自己寫了個循環堵塞,大家根據自己習慣來就好。

話說,真的沒人吐槽么?上面的例子從需求上來講,完全就不需要多線程好不好!emmmm,我們來點實力拓展,寫一個有智商的多線程腳本,順便結合上一節的web來一個綜合篇,隨便找個現實需求吧!

emmm,比如我們來到當當網買書,搜一下我們想要的書籍,發現!!太多了!!真J2亂!!看不過來!!不想翻頁!!直接告訴我哪個便宜、哪個牛逼好不好!!

簡單看下這個url:
http://search.dangdang.com/?key=滲透測試&ddsale=1&page_index=2
其中ddsale參數代表當當自營,page_index代表頁數,key代表搜索內容,我們本次的變數只有頁數。

所以我們構造請求的url為:
'http://search.dangdang.com/?key=滲透測試&ddsale=1&page_index='+str(page)
如果修改的內容不使用str字元串轉化,會收到如下報錯:
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
然後我們看一下頁面內容的分布情況,本次我們關心賣什麼書,賣多少錢?

對應的編寫我們的正則匹配規則,當然了,有更簡便的第三方庫可以幫我們處理,但為了更好的形成流程性認識,我們這里依然使用正則。
我們對應我們需要的書籍名稱和當前價格匹配如下:
<a title=" (.*?)" ddclick=
<span class="search_now_price">¥(.*?)</span>
那麼,思路理清了,我們就開始使用多線程來寫我們的小系統~

然後我們去查看一下我們的結果文件~

現在這個小系統具備的功能就是根據用戶需要選擇要檢索的書籍,然後整理下名稱和價格,開了10個線程,如果小夥伴pc給力的話可以繼續加。簡單的異常處理機制和界面交互,基本滿足日常所需。

❸ python中多進程+協程的使用以及為什麼要用它

前面講了為什麼python里推薦用多進程而不是多線程,但是多進程也有其自己的限制:相比線程更加笨重、切換耗時更長,並且在python的多進程下,進程數量不推薦超過CPU核心數(一個進程只有一個GIL,所以一個進程只能跑滿一個CPU),因為一個進程佔用一個CPU時能充分利用機器的性能,但是進程多了就會出現頻繁的進程切換,反而得不償失。

不過特殊情況(特指IO密集型任務)下,多線程是比多進程好用的。

舉個例子:給你200W條url,需要你把每個url對應的頁面抓取保存起來,這種時候,單單使用多進程,效果肯定是很差的。為什麼呢?

例如每次請求的等待時間是2秒,那麼如下(忽略cpu計算時間):

1、單進程+單線程:需要2秒*200W=400W秒==1111.11個小時==46.3天,這個速度明顯是不能接受的

2、單進程+多線程:例如我們在這個進程中開了10個多線程,比1中能夠提升10倍速度,也就是大約4.63天能夠完成200W條抓取,請注意,這里的實際執行是:線程1遇見了阻塞,CPU切換到線程2去執行,遇見阻塞又切換到線程3等等,10個線程都阻塞後,這個進程就阻塞了,而直到某個線程阻塞完成後,這個進程才能繼續執行,所以速度上提升大約能到10倍(這里忽略了線程切換帶來的開銷,實際上的提升應該是不能達到10倍的),但是需要考慮的是線程的切換也是有開銷的,所以不能無限的啟動多線程(開200W個線程肯定是不靠譜的)

3、多進程+多線程:這里就厲害了,一般來說也有很多人用這個方法,多進程下,每個進程都能佔一個cpu,而多線程從一定程度上繞過了阻塞的等待,所以比單進程下的多線程又更好使了,例如我們開10個進程,每個進程里開20W個線程,執行的速度理論上是比單進程開200W個線程快10倍以上的(為什麼是10倍以上而不是10倍,主要是cpu切換200W個線程的消耗肯定比切換20W個進程大得多,考慮到這部分開銷,所以是10倍以上)。

還有更好的方法嗎?答案是肯定的,它就是:

4、協程,使用它之前我們先講講what/why/how(它是什麼/為什麼用它/怎麼使用它)

what:

協程是一種用戶級的輕量級線程。協程擁有自己的寄存器上下文和棧。協程調度切換時,將寄存器上下文和棧保存到其他地方,在切回來的時候,恢復先前保存的寄存器上下文和棧。因此:

協程能保留上一次調用時的狀態(即所有局部狀態的一個特定組合),每次過程重入時,就相當於進入上一次調用的狀態,換種說法:進入上一次離開時所處邏輯流的位置。

在並發編程中,協程與線程類似,每個協程表示一個執行單元,有自己的本地數據,與其它協程共享全局數據和其它資源。

why:

目前主流語言基本上都選擇了多線程作為並發設施,與線程相關的概念是搶占式多任務(Preemptive multitasking),而與協程相關的是協作式多任務。

不管是進程還是線程,每次阻塞、切換都需要陷入系統調用(system call),先讓CPU跑操作系統的調度程序,然後再由調度程序決定該跑哪一個進程(線程)。
而且由於搶占式調度執行順序無法確定的特點,使用線程時需要非常小心地處理同步問題,而協程完全不存在這個問題(事件驅動和非同步程序也有同樣的優點)。

因為協程是用戶自己來編寫調度邏輯的,對CPU來說,協程其實是單線程,所以CPU不用去考慮怎麼調度、切換上下文,這就省去了CPU的切換開銷,所以協程在一定程度上又好於多線程。

how:

python裡面怎麼使用協程?答案是使用gevent,使用方法:看這里

使用協程,可以不受線程開銷的限制,我嘗試過一次把20W條url放在單進程的協程里執行,完全沒問題。

所以最推薦的方法,是多進程+協程(可以看作是每個進程里都是單線程,而這個單線程是協程化的)

多進程+協程下,避開了CPU切換的開銷,又能把多個CPU充分利用起來,這種方式對於數據量較大的爬蟲還有文件讀寫之類的效率提升是巨大的。

小例子:

[python]view plain

❹ Python中的多進程與多線程/分布式該如何使用

Python提供了非常好用的多進程包multiprocessing,你只需要定義一個函數,Python會替你完成其他所有事情。
藉助這個包,可以輕松完成從單進程到並發執行的轉換。
1、新建單一進程
如果我們新建少量進程,可以如下:
import multiprocessing
import time
def func(msg):
for i in xrange(3):
print msg
time.sleep(1)
if __name__ == "__main__":
p = multiprocessing.Process(target=func, args=("hello", ))
p.start()
p.join()
print "Sub-process done."12345678910111213
2、使用進程池
是的,你沒有看錯,不是線程池。它可以讓你跑滿多核CPU,而且使用方法非常簡單。
注意要用apply_async,如果落下async,就變成阻塞版本了。
processes=4是最多並發進程數量。
import multiprocessing
import time
def func(msg):
for i in xrange(3):
print msg
time.sleep(1)
if __name__ == "__main__":
pool = multiprocessing.Pool(processes=4)
for i in xrange(10):
msg = "hello %d" %(i)
pool.apply_async(func, (msg, ))
pool.close()
pool.join()
print "Sub-process(es) done."12345678910111213141516
3、使用Pool,並需要關注結果
更多的時候,我們不僅需要多進程執行,還需要關注每個進程的執行結果,如下:
import multiprocessing
import time
def func(msg):
for i in xrange(3):
print msg
time.sleep(1)
return "done " + msg
if __name__ == "__main__":
pool = multiprocessing.Pool(processes=4)
result = []
for i in xrange(10):
msg = "hello %d" %(i)
result.append(pool.apply_async(func, (msg, )))
pool.close()
pool.join()
for res in result:
print res.get()
print "Sub-process(es) done."
2014.12.25更新
根據網友評論中的反饋,在Windows下運行有可能崩潰(開啟了一大堆新窗口、進程),可以通過如下調用來解決:
multiprocessing.freeze_support()1
附錄(自己的腳本):
#!/usr/bin/python
import threading
import subprocess
import datetime
import multiprocessing
def dd_test(round, th):
test_file_arg = 'of=/zbkc/test_mds_crash/1m_%s_%s_{}' %(round, th)
command = "seq 100 | xargs -i dd if=/dev/zero %s bs=1M count=1" %test_file_arg
print command
subprocess.call(command,shell=True,stdout=open('/dev/null','w'),stderr=subprocess.STDOUT)
def mds_stat(round):
p = subprocess.Popen("zbkc mds stat", shell = True, stdout = subprocess.PIPE)
out = p.stdout.readlines()
if out[0].find('active') != -1:
command = "echo '0205pm %s round mds status OK, %s' >> /round_record" %(round, datetime.datetime.now())
command_2 = "time (ls /zbkc/test_mds_crash/) 2>>/round_record"
command_3 = "ls /zbkc/test_mds_crash | wc -l >> /round_record"
subprocess.call(command,shell=True)
subprocess.call(command_2,shell=True)
subprocess.call(command_3,shell=True)
return 1
else:
command = "echo '0205 %s round mds status abnormal, %s, %s' >> /round_record" %(round, out[0], datetime.datetime.now())
subprocess.call(command,shell=True)
return 0
#threads = []
for round in range(1, 1600):
pool = multiprocessing.Pool(processes = 10) #使用進程池
for th in range(10):
# th_name = "thread-" + str(th)
# threads.append(th_name) #添加線程到線程列表
# threading.Thread(target = dd_test, args = (round, th), name = th_name).start() #創建多線程任務
pool.apply_async(dd_test, (round, th))
pool.close()
pool.join()
#等待線程完成
# for t in threads:
# t.join()
if mds_stat(round) == 0:
subprocess.call("zbkc -s",shell=True)
break

❺ python中的進程-實戰部分

如果想了解進程 可以先看一下這一篇 python中的進程-理論部分

python中的多線程無法利用多核優勢,如果想要充分地使用多核CPU的資源(os.cpu_count()查看),在python中大部分情況需要使用多進程。Python提供了multiprocessing。
multiprocessing模塊用來開啟子進程,並在子進程中執行我們定製的任務(比如函數),該模塊與多線程模塊threading的編程介面類似。

multiprocessing模塊的功能眾多:支持子進程、通信和共享數據、執行不同形式的同步,提供了Process、Queue、Pipe、Lock等組件。

需要再次強調的一點是:與線程不同,進程沒有任何共享狀態,進程修改的數據,改動僅限於該進程內。

創建進程的類

參數介紹:

group參數未使用,值始終為None

target表示調用對象,即子進程要執行的任務

args表示調用對象的位置參數元組,args=(1,2,'tiga',)

kwargs表示調用對象的字典,kwargs={'name':'tiga','age':18}

name為子進程的名稱

方法介紹:

p.start():啟動進程,並調用該子進程中的p.run()
p.run():進程啟動時運行的方法,正是它去調用target指定的函數,我們自定義類的類中一定要實現該方法

p.terminate():強制終止進程p,不會進行任何清理操作,如果p創建了子進程,該子進程就成了僵屍進程,使用該方法需要特別小心這種情況。如果p還保存了一個鎖那麼也將不會被釋放,進而導致死鎖
p.is_alive():如果p仍然運行,返回True

p.join([timeout]):主線程等待p終止(強調:是主線程處於等的狀態,而p是處於運行的狀態)。timeout是可選的超時時間,需要強調的是,p.join只能join住start開啟的進程,而不能join住run開啟的進程

屬性介紹:

注意:在windows中Process()必須放到# if __name__ == '__main__':下

創建並開啟子進程的兩種方式

方法一:


方法二:

有了join,程序不就是串列了嗎???

terminate與is_alive

name與pid

閱讀全文

與python多進程同步相關的資料

熱點內容
貸款解壓省內都可以辦理嗎 瀏覽:467
思科伺服器如何發布www任務 瀏覽:682
怎麼在蘋果裡面下王者安卓版的 瀏覽:686
c語言改編程序沒保存 瀏覽:437
msdos編譯教程 瀏覽:978
怎麼去文件夾後綴 瀏覽:445
粉筆app筆試真題在哪裡 瀏覽:108
晉江小說閱讀app怎麼注冊填寫驗證 瀏覽:157
安卓手機如何將手機app安裝到u盤 瀏覽:520
指針編譯在哪運行 瀏覽:810
dnf大槍壓縮補丁 瀏覽:355
linux命令env 瀏覽:914
浙江app遙控鎖哪裡有 瀏覽:708
qq別人加密了怎樣才能給他解開 瀏覽:253
程序員離職開店 瀏覽:770
excel不能對多重區域使用此命令 瀏覽:969
手機影像演算法盤點 瀏覽:729
反編譯為什麼不能得到源代碼 瀏覽:926
php最流行的框架 瀏覽:191
cnc編程哪種軟體好 瀏覽:1004