python 多进程

Python的多线程只能运行在单核上,各个线程以并发的方法异步运行。而多进程可以利用CPU的多核,进程数取决于计算机CPU的处理器个数,由于运行在不同的核上,各个进程的运行是并行的。

       在python中,如果使用多进程,需要使用multiprocessing这个库。multiprocessing模块用来开启子进程,并在子进程中执行我们定制的任务(比如函数),该模块与多线程模块threading的编程接口类似。同时该模块提供了process、Queue、Lock等组件,用于进程的创建和进程间通信。

当进程数量大于CPU的内核数量时,等待运行的进程会等到其他进程运行完让出内核为止。如果CPU单核,就无法运行多进程并行。可以使用multiprocessing库查看CPU核数。

>>>from multiprocessing import cpu_count

>>> 

>>>cpu_count()

8

可知,本机的CPU核数为8。

进程创建

multiprocessing模块提供了一个Process类来构造一个子进程,结合queue来实现进程间通讯。使用Process,需要根据实际需要手动去动态创建多个进程,操作不是很方便,实际中多使用进程池。

由于进程启动的开销比较大,使用多进程的时候会导致大量内存空间被消耗。为了防止这种情况发生可以使用进程池(由于启动线程的开销比较小,所以不需要线程池这种概念,多线程只会频繁得切换cpu导致系统变慢,并不会占用过多的内存空间)。

进程池内部维护一个进程序列,当使用时,去进程池(Pool)中获取一个进程,如果进程池序列中没有可供使用的进程,那么程序就会等待,直到进程池中有可用进程为止。

>>>from multiprocessing import Pool

>>>dir(Pool())

['Process','__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__enter__','__eq__', '__exit__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__','__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__','__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__','__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_cache', '_ctx','_get_tasks', '_guarded_task_generation', '_handle_results', '_handle_tasks','_handle_workers', '_help_stuff_finish', '_initargs', '_initializer','_inqueue', '_join_exited_workers', '_maintain_pool', '_map_async','_maxtasksperchild', '_outqueue', '_pool', '_processes', '_quick_get','_quick_put', '_repopulate_pool', '_result_handler', '_setup_queues', '_state','_task_handler', '_taskqueue', '_terminate', '_terminate_pool','_worker_handler', '_wrap_exception', 'apply', 'apply_async', 'close', 'imap','imap_unordered', 'join', 'map', 'map_async', 'starmap', 'starmap_async','terminate']

>>> 

创建一个进程池的方法是

pool=Pool(processes=X)

Pool有一个processes参数,这个参数可以不设置,如果不设置函数会跟根据计算机的实际情况(cpu_count)来决定要运行多少个进程,我们也可自己设置。

使用Pool类,常用的方法有

map

map()与内置的map函数用法行为基本一致,第一个参数是函数,第二个参数是一个可迭代对象,将可迭代对象中的元素作为参数依次传入函数中。如

[root@localhost newtest]# catpool.py

#encoding=utf-8

from multiprocessing import Pool

import time,os

import random

 

def myfunc(url):

    time.sleep(random.random()*3)

    print("now process is"+str(os.getpid())+"  get anele "+str(url))

 

if __name__ =="__main__":

    urls=[var for var in range(5)]

    pool=Pool(processes=3)         #创建有3个进程数量的进程池   

    

    pool.map(myfunc,urls)

   

    print("main function pid is"+ str(os.getpid()))

    pool.close()                  #关闭进程池,不再接受新的进程

    pool.join()                   #主进程等待子进程结束

[root@localhost newtest]#

         运行结果

[root@localhostnewtest]# python pool.py

nowprocess is 24790  get an ele 0

nowprocess is 24790  get an ele 3

nowprocess is 24791  get an ele 1

nowprocess is 24790  get an ele 4

nowprocess is 24792  get an ele 2

mainfunction pid is 24789

[root@localhostnewtest]#

Windows下,进程的创建语句必需写在if __name__ == "__main__":下。

close方法是 等待所有进程结束后,才关闭进程池。join方法是主进程等待所有子进程执行完毕(阻塞主\父进程),必须在close或terminate()之后。从结果看通过这种方法创建的进程是阻塞型进程(其他子进程执行完毕,主进程(pid=24789)才继续向下执行)。

apply_async()

创建非阻塞型进程,原型为

apply_async(func[, args[, kwds[, callback]]])

[root@localhostnewtest]# vi poolnonblock.py

#encoding=utf-8

frommultiprocessing import Pool

importtime,os

importrandom

 

defmyfunc(url):

    time.sleep(random.random()*3)

    print("now process is"+str(os.getpid())+"  get anele "+str(url))

 

if__name__ == "__main__":

    pool=Pool(processes=3) 

    for i in range(10):

        pool.apply_async(myfunc,(i,))         #使用元祖类型传参

 

    print("main function pid is "+str(os.getpid()))

    pool.close()                  #关闭进程池,不再接受新的进程

    pool.join()                   #主进程等待子进程结束

 

       运行结果

[root@localhostnewtest]# python poolnonblock.py

mainfunction pid is 31299

nowprocess is 31301  get an ele 1

nowprocess is 31300  get an ele 0

nowprocess is 31301  get an ele 3

nowprocess is 31302  get an ele 2

nowprocess is 31301  get an ele 5

nowprocess is 31301  get an ele 7

nowprocess is 31300  get an ele 4

nowprocess is 31302  get an ele 6

nowprocess is 31301  get an ele 8

nowprocess is 31300  get an ele 9

因为子进程为非阻塞,主函数(主进程)会自己执行自个的,不搭理子进程的执行,所以主进程不会等待for循环执行完毕后才输出“main function pid is 31299”。

倘若没有pool.join()这一句,则主进程执行完毕后,子进程也就终止了,如

[root@localhostnewtest]# python poolblock.py

mainfunction pid is 13702

nowprocess is 13703  get an ele 0

[root@localhostnewtest]# python poolblock.py

mainfunction pid is 13973

[root@localhostnewtest]#


我们可以把这一句放到主进程最后一可执行语句前面,这样的效果等同于创建阻塞子进程。如

if__name__ == "__main__":

    pool=Pool(processes=3) 

    for i in range(10):

        pool.apply_async(myfunc,(i,))         #使用元祖类型传参

pool.close()                  #关闭进程池,不再接受新的进程

    pool.join()                   #主进程等待子进程结束

 

    print("main function pid is "+str(os.getpid()))

   

       运行结果

[root@localhost~]# python poolnonblock.py

nowprocess is 12586  get an ele 1

nowprocess is 12586  get an ele 3

nowprocess is 12586  get an ele 4

nowprocess is 12587  get an ele 2

nowprocess is 12587  get an ele 6

nowprocess is 12585  get an ele 0

nowprocess is 12587  get an ele 7

now processis 12587  get an ele 9

nowprocess is 12586  get an ele 5

nowprocess is 12585  get an ele 8

mainfunction pid is 12584


又因为进程池中只能容纳有3个对象实例,小于服务器的核数(核数为4),某一进程执行完毕后,不会创建新的子进程,是刚刚空闲出来的进程去执行新的任务,进程池中的各进程pid是不变的。

若改变使得进程池中进程实例大于服务器的核数,如

….

pool=Pool(processes=5)

    for i in range(10):

        pool.apply_async(myfunc,(i,))

….

       运行结果

[root@localhostnewtest]# python poolblock.py

mainfunction pid is 30563

nowprocess is 30566  get an ele 2

nowprocess is 30568  get an ele 4

nowprocess is 30565  get an ele 1

nowprocess is 30568  get an ele 6

nowprocess is 30567  get an ele 3

nowprocess is 30567  get an ele 9

nowprocess is 30566  get an ele 5

nowprocess is 30568  get an ele 8

nowprocess is 30564  get an ele 0

nowprocess is 30565  get an ele 7

 

可以看到,这两种情况都维持执行的进程总数为processes,但只有后者,在当一个进程执行完毕后会添加新的进程进去。

apply ()

创建阻塞型进程。原型

apply(func[, args[, kwds]])

       如修改为

pool=Pool(processes=3)

for iin range(4):

pool.apply(myfunc,(i,))

运行结果

[root@localhostnewtest]# python poolblock.py

now processis 8200  get an ele 0

nowprocess is 8201  get an ele 1

nowprocess is 8202  get an ele 2

nowprocess is 8200  get an ele 3

mainfunction pid is 8199

可见主进程被阻塞到子进程执行完毕后才继续运行。阻塞型进程不需要pool.join()这一句。

我们也可以定义一系列函数,通过循环让不同的进程执行不同的函数。如

pool=Pool(processes=3) 

for funcin func_list:

function_list=  [func1,func2,func3]         #函数名组成的列表

    pool.apply_async(func)        

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,736评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,167评论 1 291
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,442评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,902评论 0 204
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,302评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,573评论 1 216
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,847评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,562评论 0 197
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,260评论 1 241
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,531评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,021评论 1 258
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,367评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,016评论 3 235
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,068评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,827评论 0 194
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,610评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,514评论 2 269

推荐阅读更多精彩内容