进程
创建进程
所有的进程都是通过它的父进程来创建的。因此，运行起来的python程序也是一个进程，那么我们也可以在程序中再创建进程。多个进程可以实现并发效果，也就是说，当我们的程序中存在多个进程的时候，在某些时候，就会让程序的执行速度变快。以我们之前所学的知识，并不能实现创建进程这个功能，所以我们就需要借助python中强大的模块。
multiprocess包
这个包中几乎包含了和进程有关的所有子模块。由于提供的子模块非常多，大致分为四个部分：创建进程部分，进程同步部分，进程池部分，进程之间数据共享。
process模块
Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])，由该类实例化得到的对象，表示一个子进程中的任务（尚未启动）
强调：
1. 需要使用关键字的方式来指定参数
2. args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元组形式，必须有逗号
参数介绍：
1 group参数未使用，值始终为None
2 target表示调用对象，即子进程要执行的任务
3 args表示调用对象的位置参数元组，args=(1,2,'jason',)
4 kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'jason','age':18}
5 name为子进程的名称
# 方法
1 p.start()：启动进程，并调用该子进程中的p.run()
2 p.run():进程启动时运行的方法，正是它去调用target指定的函数，我们自定义类的类中一定要实现该方法
3 p.terminate():强制终止进程p，不会进行任何清理操作，如果p创建了子进程，该子进程就成了僵尸进程，使用该方法需要特别小心这种情况。如果p还保存了一个锁那么也将不会被释放，进而导致死锁
4 p.is_alive():如果p仍然运行，返回True
5 p.join([timeout]):主线程等待p终止（强调：是主线程处于等的状态，而p是处于运行的状态）。timeout是可选的超时时间，需要强调的是，p.join只能join住start开启的进程，而不能join住run开启的进程
# 属性
1 p.daemon：默认值为False，如果设为True，代表p为后台运行的守护进程，当p的父进程终止时，p也随之终止，并且设定为True后，p不能创建自己的新进程，必须在p.start()之前设置
2 p.name:进程的名称
3 p.pid：进程的pid
4 p.exitcode:进程在运行时为None、如果为–N，表示被信号N结束(了解即可)
5 p.authkey:进程的身份验证键,默认是由os.urandom()随机生成的32字符的字符串。这个键的用途是为涉及网络连接的底层进程间通信提供安全性，这类连接只有在具有相同的身份验证键时才能成功（了解即可）
'在Windows操作系统中由于没有fork(linux操作系统中创建进程的机制)，在创建子进程的时候会自动 import 启动它的这个文件，而在 import 的时候又执行了整个文件。因此如果将process()直接写在文件中就会无限递归创建子进程报错。所以必须把创建子进程的部分使用if __name__ ==‘__main__’ 判断保护起来，import 的时候 ，就不会递归运行了。'
创建进程
创建进程的本质:在内存中申请一块内存空间用于运行相应的程序代码
"""
创建进程的方式有哪些
1.鼠标双击桌面一个应用图标
2.代码创建
"""
from multiprocessing import Process
import time
# .start()方法
def task(name):
print('%s is running' % name)
time.sleep(3)
print('%s is over' % name)
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=task, args=('jason',)) # 创建一个进程对象
p.start() # 告诉操作系统创建一个新的进程
print('主进程')
# 以继承Process类的形式
class MyProcess(Process):
def __init__(self, username):
self.username = username
super().__init__()
def run(self):
print('你好啊 小姐姐',self.username)
time.sleep(3)
print('get out!!!',self.username)
if __name__ == '__main__':
p = MyProcess('tony')
p.start() # 启动进程，并调用该子进程中的run()
print('主进程')
进程实现并发
"""
将与客户端通信的代码封装成一个函数
之后每来一个客户端就创建一个进程专门做交互
"""
join方法
# .join([timeout]):主线程等待p终止（强调：是主线程处于等的状态，而p是处于运行的状态）。timeout是可选的超时时间
from multiprocessing import Process
import time
def task(name, n):
print(f'{name} is running')
time.sleep(n)
print(f'{name} is over')
if __name__ == '__main__':
p1 = Process(target=task, args=('jason', 1))
p2 = Process(target=task, args=('tony', 2))
p3 = Process(target=task, args=('kevin', 3))
start_time = time.time()
p1.start()
p2.start()
p3.start()
p1.join()
p2.join()
p3.join() # 等待3个进程结束后才会执行下面的代码块
end_time = time.time() - start_time
print('主进程', f'总耗时:{end_time}') # 主进程 总耗时:3.015652894973755
# 如果是一个start一个join交替执行 那么总耗时就是各个任务耗时总和
"""
需求:想让p.start()之后的代码 等待子进程全部运行结束之后再打印
1.sb(sweet baby)做法:直接sleep
肯定不行 因为子进程运行的时间不可控
2.join方法
针对多个子进程的等待一定要理解!!!
"""
进程间数据默认隔离
# 内存可以看成是有很多个小隔间组成的 彼此不干扰
from multiprocessing import Process
money = 999
def task():
global money # 局部修改全局不可变类型
money = 666
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=task)
p.start()
p.join() # 确保子进程代码运行结束再打印money
print(money)
# 999 可以看见 我们在进程中修改数据不会反映到全局中
"""默认隔离 但是可以通过一些技术打破"""
进程对象属性和方法
"""
进程号如何查看
windows: tasklist结果集中PID
mac: ps -ef
"""
1.查看进程号的方法
1.1.current_process函数
from multiprocessing import Process, current_process
current_process().pid
# 获取进程号的用处之一就是可以通过代码的方式管理进程
windows taskkill关键字
mac/linux kill关键字
1.2.os模块
os.getpid() # 获取当前进程的进程号
os.getppid() # 获取当前进程的父进程号
2.杀死子进程
terminate()
3.判断子进程是否存活
is_alive()
僵尸进程与孤儿进程
僵尸进程
# 为什么主进程默认需要等待子进程结束才会结束
所有的子进程在运行结束之后都会变成僵尸进程(死了没死透)
还保留着pid和一些运行过程的中的记录便于主进程查看(短时间保存)
这些信息会被主进程回收(僵尸彻底死了)
1.主进程正常结束
2.调用join方法
孤儿进程
# 子进程存活着 父进程意外死亡
子进程会被操作系统自动接管(儿童福利院)
守护进程
"""
守护即死活全部参考守护的对象
对象死立刻死
"""
from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
print(f'大内总管:{name}正常活着')
time.sleep(3)
print(f'大内总管:{name}正常死了')
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=task, args=('赵公公',))
# 必须写在start前面
p.daemon = True # 将子进程设置为守护进程:主进程结束 子进程立刻结束
p.start()
print('皇帝Jason寿终正寝')
互斥锁(重要)
"""
每逢节假日抢票
手机上明明显示还有余票 但是点击购买的时候却提示已经没有票了
之后回到查询页面发现确实显示没有票了
上午10:00打开买票软件查看票数 系统给你发过来的是10:00对应的数据
只要你页面不刷新不点击下一步 那么页面数据永远展示的是10:00的
"""
# 代码模拟抢票(有问题)
import json
from multiprocessing import Process
import time
import random
# 查票
def search(name):
with open(r'ticket_data.json', 'r', encoding='utf8') as f:
data = json.load(f)
print(f'{name}查询当前余票:%s' % data.get('ticket_num'))
# 买票
def buy(name):
'''
点击买票是需要再次查票的 因为期间其他人可能已经把票买走了
'''
# 1.查票
with open(r'ticket_data.json', 'r', encoding='utf8') as f:
data = json.load(f)
time.sleep(random.randint(1, 3))
# 2.判断是否还有余票
if data.get('ticket_num') > 0:
data['ticket_num'] -= 1
with open(r'ticket_data.json', 'w', encoding='utf8') as f:
json.dump(data, f)
print(f'{name}抢票成功')
else:
print(f'{name}抢票失败 没有余票了')
def run(name):
search(name)
buy(name)
# 模拟多人同时抢票
if __name__ == '__main__':
for i in range(1, 10):
p = Process(target=run, args=('用户:%s' % i,))
p.start()
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当多个进程操作同一份数据的时候会造成数据的错乱！！！
这个时候需要加锁处理(互斥锁)
将并发变成串行 牺牲了效率但是保证的数据的安全
互斥锁并不能轻易使用 容易造成死锁现象
互斥锁只在处理数据的部分加锁 不能什么地方都加 严重影响程序的效率
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查票可以一次性给所有人看 但是买票环节必须'排队'>>>:互斥锁
from multiprocessing import Process, Lock
mutex = Lock()
mutex.acquire() # 抢锁
mutex.release() # 放锁
ps:我们以后在编程生涯中几乎不会自己操作锁 理解原理即可
"""
锁相关知识
行锁:针对行数据加锁 同一时间只能一个人操作
表锁:针对表数据加锁 同一时间只能一个人操作
锁的应用范围很广 但是核心都是为了保证数据的安全!!!
"""
浙公网安备 33010602011771号