Ⅰ python多进程并行操作-multiprocessing简单使用
Python的multiprocessing库是实现多进程操作的重要工具,它提供了一致的本地和远程进程处理方法,避免全局解释锁带来的限制。尤其在Unix和Windows系统中,它能有效利用多核资源。然而,要注意的是,某些模块的共享功能依赖于操作系统支持,且在子进程中的导入可能受限于__main__模块的限制。
在multiprocessing中,核心是Process类,通过实例化并调用start()方法来启动新的进程。每个进程都有独立的ID,确保任务独立执行。Windows系统中,确保在__name__ == '__main__'条件下启动进程至关重要。
进程间通信主要通过Queues(线程和进程安全)和Pipes(双向连接,需要妥善管理同步以防数据混乱)两种方式。通过这些机制,进程间可以安全地交换和同步数据。
同步和数据共享是并发编程的关键。multiprocessing提供了锁和其他同步工具,以确保正确地打印输出和共享状态。尽量避免共享状态,若需使用,可以借助Value和Array进行共享内存,或通过Manager()创建代理服务器进行服务进程管理,后者更灵活但效率稍低。
工作进程池,如Pool类,可以将任务分发给工作进程执行,但使用时需注意方法仅限于创建进程的上下文。
Ⅱ python并发编程之多进程方式(multiprocessing模块)
进程与线程概述,进程是运行起来的车间,线程相当于是车间的工人。每个进程至少存在一个线程。要提高生产效率,可以采用进程和线程。
进程与线程的关系,进程是独立的,每个进程至少有一个线程。线程之间共享数据,但进程之间不共享。
进程创建,使用python的multiprocessing模块可以创建多进程。通过Process方法创建子进程,子进程独立运行,主进程和子进程之间没有执行顺序。
多进程执行,通过multiprocessing模块的Process方法创建两个子进程,并在主程序中统计开始和结束时间。子进程输出开始和结束时间后,主程序继续执行,不会等待子进程。
多进程关系,主进程与各子进程独立,子进程占用硬件资源,主进程执行速度快于子进程。两个子进程同时完成,因执行序列相同。
使用join方法,join方法让主进程等待子进程执行完毕。若不需要等待子进程,可以不使用join方法。
循环创建子进程,多进程场景常与循环搭配使用。在主程序中使用循环创建多个子进程,实现并发执行。
Ⅲ Python进阶:聊聊IO密集型任务、计算密集型任务,以及多线程、多进程
Python中常见的并发方式有:多线程和多进程。多线程适用于IO密集型任务,而多进程适用于计算密集型任务。
在Python中,多线程是通过在单个进程中启动多个线程实现的。然而,由于全局解释锁(GIL)的存在,Python的多线程实际上是“交替执行”,而非真正并行。因此,对于计算密集型任务,多线程并不理想。
相比之下,多进程能够充分利用CPU资源,特别是对于计算密集型任务。Python提供了多进程接口,如multiprocessing模块,支持创建进程、传递数据等。进程之间的交互通过管道或队列完成。
为直观展示多线程与多进程的适用场景,以IO密集型任务为例。首先,定义队列和初始化队列的函数。接着,分别实现IO密集型任务与计算密集型任务,从队列获取任务数据。通过对比不同并发方式的执行用时,可以发现,多线程适用于IO密集型任务,而多进程在计算密集型任务上表现更优。
实际操作中,通过实例代码进行验证,对比多线程、多进程执行相同任务的时间,发现多进程在计算密集型任务上显着提高了效率。
代码实例和详细实验结果已上传至GitHub,欢迎访问:xianhu/LearnPython。如果您对Python的多线程、多进程有任何疑问或建议,欢迎在GitHub页面参与讨论。让我们一起交流学习,共同进步。
Ⅳ python并发编程-进程池
在利用Python进行系统管理的时候,特别是同时操作多个文件目录,或者远程控制多台主机,并行操作可以节约大量的时间。多进程是实现并发的手段之一,需要注意的问题是:
例如当被操作对象数目不大时,可以直接利用multiprocessing中的Process动态成生多个进程,十几个还好,但如果是上百个,上千个。。。手动的去限制进程数量却又太过繁琐,此时可以发挥进程池的功效。
我们就可以通过维护一个进程池来控制进程数目,比如httpd的进程模式,规定最小进程数和最大进程数..
ps: 对于远程过程调用的高级应用程序而言,应该使用进程池,Pool可以提供指定数量的进程,供用户调用,当有新的请求提交到pool中时,如果池还没有满,那么就会创建一个新的进程用来执行该请求;但如果池中的进程数已经达到规定最大值,那么该请求就会等待,直到池中有进程结束,就重用进程池中的进程。
创建进程池的类:如果指定numprocess为3,则进程池会从无到有创建三个进程,然后自始至终使用这三个进程去执行所有任务,不会开启其他进程
参数介绍:
方法介绍:
主要方法:
其他方法(了解部分)
应用:
发现:并发开启多个客户端,服务端同一时间只有3个不同的pid,干掉一个客户端,另外一个客户端才会进来,被3个进程之一处理
回调函数:
需要回调函数的场景:进程池中任何一个任务一旦处理完了,就立即告知主进程:我好了额,你可以处理我的结果了。主进程则调用一个函数去处理该结果,该函数即回调函数
我们可以把耗时间(阻塞)的任务放到进程池中,然后指定回调函数(主进程负责执行),这样主进程在执行回调函数时就省去了I/O的过程,直接拿到的是任务的结果。
如果在主进程中等待进程池中所有任务都执行完毕后,再统一处理结果,则无需回调函数
Ⅳ python并发编程之多进程方式(multiprocessing模块)
Python的并发编程提供了多进程方式来提高效率,通过multiprocessing模块实现。下面将详细阐述进程与线程的区别,以及如何使用多进程来优化任务执行。
在并发编程中,进程就像工厂的车间,每个车间运行一个独立的线程,即工人。为了提升生产效率,我们需要理解进程和线程的协作与独立性。
首先,我们通过串行执行程序,将两个数值传递给func函数,逐个处理。这展示了单进程的工作方式,随后引入多进程。Python的multiprocessing模块允许我们创建多个并行运行的进程。通过Process类,我们创建子进程,它们独立于主进程,没有执行顺序,如下面的代码所示:
python
import multiprocessing as mp
# 创建子进程
p1 = mp.Process(target=func, args=(数值1,))
p2 = mp.Process(target=func, args=(数值2,))
主进程在子进程启动后继续执行,由于子进程各自独立轮询,主进程完成的时间会早于子进程。当子进程轮询序列相同时,它们会同时完成,如代码中所述:
python
# 使用join方法等待子进程结束
p1.start()
p2.start()
p1.join()
p2.join()
在实际应用中,尤其是需要处理大量数据或任务的场景,我们可以使用循环来创建多个子进程,以进一步提高效率。通过多进程方式,Python为我们提供了一种高效且灵活的并发解决方案。