Python Process多进程实现过程

Python  /  管理员 发布于 7年前   269

进程的概念

程序是没有运行的代码，静态的；

进程是运行起来的程序，进程是一个程序运行起来之后和资源的总称；

程序只有一个，但同一份程序可以有多个进程；例如，电脑上多开QQ；

程序和进程的区别在于有没有资源，进程有资源而程序没有资源，进程是一个资源分配的基本单元；
程序在没运行的时候没有资源，没有显卡，没有网卡，等等；双击运行后有摄像头，有网速等等，就叫做进程；

进程的状态

进程状态图

• 就绪态：运行的条件都已经慢去，正在等在cpu执行
• 执行态：cpu正在执行其功能
• 等待态：等待某些条件满足，例如一个程序sleep了，此时就处于等待态

使用Process完成多任务

进程的使用步骤和线程的使用步骤基本一致；

进程的使用步骤：

• 导入multiprocessing；
• 编写多任务所所需要的函数；
• 创建multiprocessing.Process类的实例对象并传入函数引用；
• 调用实例对象的start方法，创建子线程。

进程使用步骤图示：

进程使用步骤代码

import timeimport multiprocessingdef sing():  while True:    print("-----sing-----")    time.sleep(1)def dance():  while True:    print("-----dance-----")    time.sleep(1)def main():  p1 = multiprocessing.Process(target=sing)  p2 = multiprocessing.Process(target=dance)  p1.start()  p2.start()if __name__ == "__main__":  main()

运行结果：

-----sing----------dance----------sing----------dance----------sing----------dance-----......

进程：

• 主进程有什么，子进程就会有什么资源；
• 线程能创建多任务，进程也能创建多任务，但进程耗费的资源比较大；
• 所以运行的进程数，不一定越多越好；
• 当创建子进程时，会复制一份主进程的资源，代码，内存等，但又会有自己不同的地方，比如pid等；
• 我们可以理解为多进程之间共享代码，即只有一份代码，但有多个指向同一代码的箭头；
• 能共享的就共享，不能共享的就拷贝一份；不需要修改的就共享，要修改的时候就给你拷贝一份，这就是写时拷贝；

获取进程id

获取进程id代码

from multiprocessing import Processimport osdef run_proc():  """子进程要执行的代码"""  print('子进程运行中，pid=%d...' % os.getpid()) # os.getpid获取当前进程的进程号  print('子进程将要结束...')if __name__ == '__main__':  print('父进程pid: %d' % os.getpid()) # os.getpid获取当前进程的进程号  p = Process(target=run_proc)  p.start()

进程和线程对比

进程和线程的区别

• 进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；
• 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,即是操作系统调度的单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位；
• 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程；
• 线程的划分尺度小于进程(资源比进程少)，使得多线程程序的并发性高；
• 进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率；
• 线程不能够独立执行，必须依存在进程中；
• 进程先有，才有的线程；
• 线程用资源去做事；
• 多线程能实现多任务是指在一个进程资源里面有多个箭头；多线程是在同一个资源里面有多个箭头执行同一份代码；
• 多进程的多任务是又开启了一份资源，在这个资源里面又有一个箭头；
• 进程执行方式1：在一份资源里面有多个箭头在执行；
• 进程执行方式2：有多份资源，在每一份资源里面有一个箭头执行代码；
• 线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护，进程正好相反；
• 开发中还是多线程用的多；

通过队列完成进程间通信

队列使用语法

# 创建队列：from multiprocessing import Queueq = Queue(3)# 往队列中添加数据：q.put(xxx)# 从队列中获取数据：q.get()

通过队列完成进程间通信代码

from multiprocessing import Queueimport multiprocessingdef download_data(q):  """模拟这是从网上下载数据"""  data = [11, 22, 33]  for i in data:    q.put(i)  print("数据下载完成")def deal_data(q):  """模拟处理从网上下载下来的数据"""  data_list = []  while True:    data = q.get()    data_list.append(data)    if q.empty():      break  print("处理数据结束，数据为：", data_list)def main():  q = Queue(3)  p1 = multiprocessing.Process(target=download_data, args=(q,))  p2 = multiprocessing.Process(target=deal_data, args=(q,))  p1.start()  time.sleep(1)  p2.start()if __name__ == '__main__':  main()

运行结果：

数据下载完成

处理数据结束，数据为： [11, 22, 33]

进程池完成多任务

进程池

进程池的概念

因为进程的创建和销毁是需要大量的资源的，为了减少消耗，当我们在处理多任务时，比如100个任务，我们可以先创建10个进程，然后用这10个进程来执行者100个任务，就可以重复使用进程，达到节约资源的目的了，而这个就可以使用进程池。

进程池的创建

任务数固定且较少，用普通的进程即可；任务数不确定，且比较多，就用进程池；

进程池不会等待进程执行完毕，我们需要使用po.join()让主进程等待进程池中的进程执行完；且po.close()必须在join前面；小编整理一套Python资料和PDF，有需要Python学习资料可以加学习群：631441315 ，反正闲着也是闲着呢，不如学点东西啦~~

创建进程池语法

# 创建进程池from multiprocessing import Poolpo = Pool(3)# 给进程池传递任务和参数po.asyn(sing, (num,))# 让进程池等待子进程执行完po.close()po.join()

进程池pool示例

from multiprocessing import Poolimport os, time, randomdef worker(msg):  t_start = time.time()  print("%s开始执行,进程号为%d" % (msg, os.getpid()))  # random.random()随机生成0~1之间的浮点数  time.sleep(random.random() * 2)  t_stop = time.time()  print(msg, "执行完毕，耗时%0.2f" % (t_stop - t_start))def main():  po = Pool(3) # 定义一个进程池，最大进程数3  for i in range(0, 10):    # Pool().apply_async(要调用的目标,(传递给目标的参数元祖,))    # 每次循环将会用空闲出来的子进程去调用目标    po.apply_async(worker, (i,))  print("----start----")  po.close() # 关闭进程池，关闭后po不再接收新的请求  po.join() # 等待po中所有子进程执行完成，必须放在close语句之后  print("-----end-----")if __name__ == '__main__':  main()

执行结果：

----start----0开始执行,进程号为78121开始执行,进程号为99842开始执行,进程号为1692执行完毕，耗时0.653开始执行,进程号为9984执行完毕，耗时1.084开始执行,进程号为7812执行完毕，耗时1.825开始执行,进程号为1692执行完毕，耗时1.126开始执行,进程号为7812执行完毕，耗时1.357开始执行,进程号为9984执行完毕，耗时0.118开始执行,进程号为9984执行完毕，耗时0.509开始执行,进程号为7812执行完毕，耗时0.65执行完毕，耗时0.70执行完毕，耗时0.74-----end-----

多进程拷贝文件夹

多任务文件夹copy

步骤思路：

1.获取用户要拷贝的文件夹的名字；

2.创建一个新的文件夹；

3.获取文件夹的所有待拷贝的文件名；listdir()

4.创建进程池；

5.复制原文件夹中的文件，到新文件夹的文件中去；

多任务拷贝文件代码

import osfrom multiprocessing import Pooldef copy_file(file, old_folder, new_folder):  old_f = open(old_folder+"/"+file, "rb")  data = old_f.read()  old_f.close()  new_f = open(new_folder+"/"+file, "wb")  new_f.write(data)  new_f.close()  print("创建文件成功:", file)def main():  # 1.获取要拷贝的文件夹  old_folder = input("请输入你要拷贝的文件夹：")  # 2.创建新文件夹  new_folder = old_folder + "_复件"  try:    os.mkdir(new_folder)    print("创建文件夹成功")  except Exception as e:    pass  # 3.获取文件夹中所有待拷贝的文件,listdir()  files_list = os.listdir(old_folder)  # print(files_list)  # 4.创建进程池  po = Pool(5)  for file in files_list:    # 向进程池中添加复制文件的任务    po.apply_async(copy_file, args=(file, old_folder, new_folder))  # 复制原文件夹中的文件，到新文件夹中  po.close()  po.join()if __name__ == '__main__':  main()

在完成文件夹拷贝后，增加了一个需求，显示拷贝文件的进度条，怎么办？

多任务拷贝文件并显示进度条

如果要在进程池中使用Queue，要使用from multiprocessing import Manager ，使用Manager().Queue()；

显示进度条思路：

• 创建一个队列；
• 往拷贝文件的函数中传入队列，拷贝好一个文件就往q中传入该文件名；
• 在主函数中计算listdir()中的所有文件数量；
• 在主函数中定义一个num，初始值为0；
• 在主函数中定义一个while true，从q中获取文件每获取一个文件们就将num+1
• 计算，如果num的值大于等于总文件数量，就break；
• 使用已拷贝文件数量num除以总文件数量，即为拷贝的进度，使用开头\r 和end=""让显示进度不换行，如下：

print("\r已拷贝文件%.2f %%" % (copy_ok_file_num*100/all_file_len), end="")


多任务拷贝文件并显示进度条代码：

import osfrom multiprocessing import Pool, Managerdef copy_file(q, file, old_folder, new_folder):  old_f = open(old_folder+"/"+file, "rb")  data = old_f.read()  old_f.close()  new_f = open(new_folder+"/"+file, "wb")  new_f.write(data)  new_f.close()  q.put(file)def main():  # 1.获取要拷贝的文件夹  old_folder = input("请输入你要拷贝的文件夹：")  # 2.创建新文件夹  new_folder = old_folder + "_复件"  try:    os.mkdir(new_folder)    print("创建文件夹成功")  except Exception as e:    pass  # 3.获取文件夹中所有待拷贝的文件,listdir()  files_list = os.listdir(old_folder)  # 4.创建进程池  po = Pool(5)  # 5.创建队列  q = Manager().Queue()  # 6.复制原文件夹中的文件，到新文件夹中  for file in files_list:    # 向进程池中添加复制文件的任务    po.apply_async(copy_file, args=(q, file, old_folder, new_folder))  all_file_len = len(files_list)  po.close()  # po.join()  copy_ok_file_num = 0  while True:    file = q.get()    copy_ok_file_num += 1    print("已拷贝文件%.2f %%" % (copy_ok_file_num*100/all_file_len))    # print("\r已拷贝文件%.2f %%" % (copy_ok_file_num*100/all_file_len), end="")    if copy_ok_file_num >= all_file_len:      break  print()if __name__ == '__main__':  main()

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。