Python 34（进程了解）

一：僵尸进程与孤儿进程

测试程序：

 

基本概念：

一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。

　孤儿进程：一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

　　孤儿进程是没有父进程的进程，孤儿进程这个重任就落到了init进程身上，init进程就好像是一个民政局，专门负责处理孤儿进程的善后工作。每当出现一个孤儿进程的时候，内核就把孤 儿进程的父进程设置为init，而init进程会循环地wait()它的已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候，init进程就会代表党和政府出面处理它的一切善后工作。因此孤儿进程并不会有什么危害。

unix提供了一种机制可以保证只要父进程想知道子进程结束时的状态信息， 就可以得到。这种机制就是: 在每个进程退出的时候,内核释放该进程所有的资源,包括打开的文件,占用的内存等。 但是仍然为其保留一定的信息(包括进程号the process ID,退出状态the termination status of the process,运行时间the amount of CPU time taken by the process等)。直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放。 但这样就导致了问题，如果进程不调用wait / waitpid的话， 那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害，应当避免。

　　孤儿进程是没有父进程的进程，孤儿进程这个重任就落到了init进程身上，init进程就好像是一个民政局，专门负责处理孤儿进程的善后工作。每当出现一个孤儿进程的时候，内核就把孤 儿进程的父进程设置为init，而init进程会循环地wait()它的已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候，init进程就会代表党和政府出面处理它的一切善后工作。因此孤儿进程并不会有什么危害。

　　任何一个子进程(init除外)在exit()之后，并非马上就消失掉，而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构，等待父进程处理。这是每个 子进程在结束时都要经过的阶段。如果子进程在exit()之后，父进程没有来得及处理，这时用ps命令就能看到子进程的状态是“Z”。如果父进程能及时 处理，可能用ps命令就来不及看到子进程的僵尸状态，但这并不等于子进程不经过僵尸状态。  如果父进程在子进程结束之前退出，则子进程将由init接管。init将会以父进程的身份对僵尸状态的子进程进行处理。

　　僵尸进程危害场景：

　　例如有个进程，它定期的产 生一个子进程，这个子进程需要做的事情很少，做完它该做的事情之后就退出了，因此这个子进程的生命周期很短，但是，父进程只管生成新的子进程，至于子进程 退出之后的事情，则一概不闻不问，这样，系统运行上一段时间之后，系统中就会存在很多的僵死进程，倘若用ps命令查看的话，就会看到很多状态为Z的进程。 严格地来说，僵死进程并不是问题的根源，罪魁祸首是产生出大量僵死进程的那个父进程。因此，当我们寻求如何消灭系统中大量的僵死进程时，答案就是把产生大 量僵死进程的那个元凶枪毙掉（也就是通过kill发送SIGTERM或者SIGKILL信号啦）。枪毙了元凶进程之后，它产生的僵死进程就变成了孤儿进 程，这些孤儿进程会被init进程接管，init进程会wait()这些孤儿进程，释放它们占用的系统进程表中的资源，这样，这些已经僵死的孤儿进程 就能瞑目而去了。

 

二：守护进程

#守护进程: 本质就是一个"子进程",该"子进程"的生命周期<=被守护进程的生命周期

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print('%s is running' % name)
    time.sleep(3)
    print('%s is done' % name)


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task, args=('nuanxin',))
    p.start()
    print('混世魔王')  # ps aux | grep'Z'
    p.join()  # init

三：互斥锁
互斥锁值得是多个进程如果要同时访问一个文件或同一修改一个文件的时候，如果是用并发就会导致出现问题，所以需要将修改的过程改为串行， 但是如果用join，是将所有的整体任务都将变成串行，如果要让部分任务中部分代码变成串行，还是用并发的话，就要用互斥锁，

join VS 互斥锁 
join:是将代码整体串行 互斥锁:是将代码中的关于修改共享数据的 那一小部分代码变成串行,牺牲了效率保证数据安全

import json
import time, random
from multiprocessing import Process, Lock


def search(name):
    with open('db.json', 'rt', encoding='utf-8') as f:
        dic = json.load(f)
    time.sleep(1)
    print('%s 查看余额票为 %s' % (name, dic['count']))


def get(name):
    with open('db.json', 'rt', encoding='utf-8')as f:
        dic = json.load(f)
    if dic['count'] > 0:
        dic['count'] -= 1
        time.sleep(random.randint(1, 3))
        with open('db.json', 'wt', encoding='utf-8')as f:
            json.dump(dic, f)
            print('%s 购票成功' % name)
    else:
        print('%s 查看到没有票了' % name)


def task(name, mutex):
    search(name)  # 并发
    mutex.acquire()
    get(name)  # 串行
    mutex.release()
    #
    # with mutex:
    #     get(name)


if __name__ == '__main__':
    mutex = Lock()
    for i in range(10):
        p = Process(target=task, args=('路人%s' % i, mutex))
        p.start()
        # p.join() #join只能将进程的任务整体变成串行