通过实例解析python创建进程常用方法
运行程序时,单线程或单进程往往是比较慢的,为加快程序运行速度,我们可以使用多进程,可以理解为多任务同时运行,小编的电脑是四核,所以可以设置四个进程。
下面,我们来了解下多进程的使用:
1、使用multiprocessing模块创建进程
multiprocessing模块提供了一个Process类来代表进程对象,语法如下:
Process([group[,target[,name[,args[,kwargs]]]]])
其中,group:参数未使用,值始终是None
target:表示当前进程启动时执行的可调用对象
name:为当前进程实例的别名
args:表示传递给target函数的参数元组
kwargs:表示传递给target函数的参数字典
使用多进程的一个简单例子:
frommultiprocessingimportProcess#导入模块
#执行子进程代码
deftest(interval):
print('我是子进程')
#执行主程序
defmain():
print('主进程开始')
#实例化Procss进程类
p=Process(target=test,args=(1,))
#启动子进程
p.start()
print('主进程结束')
if__name__=='__main__':
main()
结果:
主进程开始
主进程结束
我是子进程
Process的实例p常用的方法除start()外,还有如下常用方法:
is_alive():判断进程实例是否还在执行
join([timeout]):是否等待进程实例执行结束,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类还有如下常用属性:
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
下面是Process类方法和属性的使用,创建两个子进程,分别使用os模块和time模块输出父进程和子进程的id以及子进程的时间,并调用Process类的name和pid属性:
#-*-coding:utf-8-*-
frommultiprocessingimportProcess
importtime
importos
#两个子进程将会调用的两个方法
defchild_1(interval):
print("子进程(%s)开始执行,父进程为(%s)"%(os.getpid(),os.getppid()))
#计时开始
t_start=time.time()
#程序将会被挂起interval秒
time.sleep(interval)
#计时结束
t_end=time.time()
print("子进程(%s)执行时间为'%0.2f'秒"%(os.getpid(),t_end-t_start))
defchild_2(interval):
print("子进程(%s)开始执行,父进程为(%s)"%(os.getpid(),os.getppid()))
#计时开始
t_start=time.time()
#程序将会被挂起interval秒
time.sleep(interval)
#计时结束
t_end=time.time()
print("子进程(%s)执行时间为'%0.2f'秒"%(os.getpid(),t_end-t_start))
if__name__=='__main__':
print("------父进程开始执行-------")
#输出当前程序的ID
print("父进程PID:%s"%os.getpid())
#实例化进程p1
p1=Process(target=child_1,args=(1,))
#实例化进程p2
p2=Process(target=child_2,name="mrsoft",args=(2,))
#启动进程p1
p1.start()
#启动进程p2
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("p1.is_alive=%s"%p1.is_alive())
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)
print("------等待子进程-------")
#等待p1进程结束
p1.join()
#等待p2进程结束
p2.join()
print("------父进程执行结束-------")
结果:
------父进程开始执行------- 父进程PID:13808 p1.is_alive=True p2.is_alive=True p1.name=Process-1 p1.pid=13360 p2.name=mrsoft p2.pid=21500 ------等待子进程------- 子进程(13360)开始执行,父进程为(13808) 子进程(21500)开始执行,父进程为(13808) 子进程(13360)执行时间为'1.01'秒 子进程(21500)执行时间为'2.00'秒 ------父进程执行结束-------
上述代码中,第一次实例化Process类时,会为name属性默认赋值为Process-1,第二次则默认为Process-2,但由于实例化进程p2时,设置了name属性为mrsoft,所以p2.name的值为mrsoft。
2、使用Process子类创建进程
对于一些简单的小任务,通常使用Process(target=test)方式实现多进程。但如果要处理复杂任务的进程,通常定义一个类,使其继承Process类,下面是通过使用Process子类创建多个进程。
#-*-coding:utf-8-*-
frommultiprocessingimportProcess
importtime
importos
#继承Process类
classSubProcess(Process):
#由于Process类本身也有__init__初识化方法,这个子类相当于重写了父类的这个方法
def__init__(self,interval,name=''):
#调用Process父类的初始化方法
Process.__init__(self)
#接收参数interval
self.interval=interval
#判断传递的参数name是否存在
ifname:
#如果传递参数name,则为子进程创建name属性,否则使用默认属性
self.name=name
#重写了Process类的run()方法
defrun(self):
print("子进程(%s)开始执行,父进程为(%s)"%(os.getpid(),os.getppid()))
t_start=time.time()
time.sleep(self.interval)
t_stop=time.time()
print("子进程(%s)执行结束,耗时%0.2f秒"%(os.getpid(),t_stop-t_start))
if__name__=="__main__":
print("------父进程开始执行-------")
#输出当前程序的ID
print("父进程PID:%s"%os.getpid())
p1=SubProcess(interval=1,name='mrsoft')
p2=SubProcess(interval=2)
#对一个不包含target属性的Process类执行start()方法,就会运行这个类中的run()方法,
#所以这里会执行p1.run()
#启动进程p1
p1.start()
#启动进程p2
p2.start()
#输出p1和p2进程的执行状态,如果真正进行,返回True,否则返回False
print("p1.is_alive=%s"%p1.is_alive())
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)
print("------等待子进程-------")
#等待p1进程结束
p1.join()
#等待p2进程结束
p2.join()
print("------父进程执行结束-------")
结果:
------父进程开始执行------- 父进程PID:2512 p1.is_alive=True p2.is_alive=True p1.name=mrsoft p1.pid=20328 p2.name=SubProcess-2 p2.pid=13700 ------等待子进程------- 子进程(20328)开始执行,父进程为(2512) 子进程(13700)开始执行,父进程为(2512) 子进程(20328)执行结束,耗时1.00秒 子进程(13700)执行结束,耗时2.00秒 ------父进程执行结束-------
上述代码中,定义了一个SubProcess子类,继承multiprocess.Process父类。SubProcess子类中定义了两个方法:__init__()初始化方法和run()方法,在__init__()初始化方法中,调用父类multiprocess.Process的__init__()初始化方法,否则父类的__init__()方法会被覆盖,无法开启进程。此外,在SubProcess子类中没有定义start()方法,但在主程序中却调用了start()方法,此时就会自动执行SubProcess类的run()方法。
3、使用进程池Pool创建进程
上面我们使用Process类创建了两个进程,但如果要创建十几个或者上百个进程,则需要实例化更多的Process类,解决这一问题的方法就是使用multiprocessing模块提供的pool类,即Pool进程池。
我们先来了解下Pool类的常用方法:
apply_async(func[,args[,kwds]]):使用非阻塞方式调用func()函数(并行执行,阻塞方式必须等待上一个进程退出才能执行下一个进程),args为传递给func()函数的参数列表,kwds为传递给func()函数的关键字参数列表
apply(func[,args[,kwds]]):使用阻塞方式调用func()函数
close():关闭Pool,使其不再接受新的任务
terminate():不管任务是否完成,立即终止
join():主进程阻塞,等待子进程的退出,必须在close或terminate之后使用
下面通过一个示例演示一下如何通过进程池创建多进程,设置最大进程数为3,使用非阻塞方式执行10个任务:
#-*-coding=utf-8-*-
frommultiprocessingimportPool
importos,time
deftask(name):
print('子进程(%s)执行task%s...'%(os.getpid(),name))
#休眠1秒
time.sleep(1)
if__name__=='__main__':
print('父进程(%s).'%os.getpid())
#定义一个进程池,最大进程数3
p=Pool(3)
#从0开始循环10次
foriinrange(10):
#使用非阻塞方式调用task()函数
p.apply_async(task,args=(i,))
print('等待所有子进程结束...')
#关闭进程池,关闭后p不再接收新的请求
p.close()
#等待子进程结束
p.join()
print('所有子进程结束.')
结果:
父进程(3856). 等待所有子进程结束... 子进程(18872)执行task0... 子进程(11220)执行task1... 子进程(10140)执行task2... 子进程(18872)执行task3... 子进程(11220)执行task4... 子进程(10140)执行task5... 子进程(18872)执行task6... 子进程(11220)执行task7... 子进程(10140)执行task8... 子进程(18872)执行task9... 所有子进程结束.
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