python網(wǎng)絡(luò)編程之進程詳解
更新時間：2022年01月09日 17:01:27 作者：Top Secret
這篇文章主要為大家介紹了python網(wǎng)絡(luò)編程之進程，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助
1.進程
它們的主要作用：多任務(wù)同時執(zhí)行
1.1進程：
Windows打開的程序就是一個進程例如打開qq 打開微信
如果打開2個qq代表打開了2個進程
1.2在python中創(chuàng)建進程
只能Linux 使用os.fork()用這個可以創(chuàng)建多進程
Linux/Windows使用multiprocessing模塊和Pool進程池（他倆是跨平臺模塊）
1.3 使用multiprocessing創(chuàng)建進程
1.3.1 單個進程時：
from multiprocessing import Process #從multiprocessing庫中導入Process模塊
#執(zhí)行進程代碼
#一個子進程
def test(interval):
print("我是一個子進程")
#執(zhí)行主程序
def main():
print("主進程啟動")
p = Process(target=test,args=(1,)) #使用進程模塊，目標參數(shù)target為子進程函數(shù)
p.start() #啟動子進程
print("主進程結(jié)束")
if __name__ == '__main__':
main()
"""
>>> runfile('D:/python_files/python_fiew/網(wǎng)絡(luò)編程_01.py', wdir='D:/python_files/python_fiew')
主進程啟動
主進程結(jié)束
我是一個子進程
"""1.3.2 多個子進程時：
from multiprocessing import Process
import time,os
#子進程1
def child_1(interval):
print("子進程(%s)開始執(zhí)行，父進程為(%s)"%(os.getpid(),os.getpid())) #os.getpid()為獲取進程號
t_stat = time.time() #計時開始
time.sleep(interval) #程序?qū)⒈粧炱餹秒
t_end = time.time() #計時結(jié)束
print("子進程(%s)的執(zhí)行時間為'%0.2f'秒"%(os.getpid(),t_end-t_stat))
#子進程2
def chlid_2(interval):
print("子進程(%s)開始執(zhí)行，父進程為(%s)"%(os.getpid(),os.getpid()))
t_stat = time.time()
time.sleep(interval)
t_end = time.time()
print("子進程(%s)的執(zhí)行時間為(%0.2f)"%(os.getpid(),t_end-t_stat))
if __name__ == '__main__':
print("-----父進程開始執(zhí)行-------")
print("父進程啟動時，父進程PID為：(%s)"%(os.getpid())) #打印父進程啟動時父進程的PID
p1 = Process(target=child_1,args=(1,)) #實例化子進程1
p2 = Process(target=chlid_2,args=(1,)) #實例化子進程2
p1.start() #啟動子進程1
p2.start() #啟動子進程2
#此時父進程仍然在執(zhí)行
print("pi.is_alive=%s"%(p1.is_alive())) #p1.is_alive() 判斷子進程p1是否還在執(zhí)行，執(zhí)行則返回ture
print("p2_is_alive=%s"%(p2.is_alive()))
#輸出此時進程執(zhí)行過程中的PID(進程號)
print("執(zhí)行過程中的p1的進程號p1.pid=%s"%(p1.pid))
print("執(zhí)行過程中的p2的進程號p2.pid=%s" % (p2.pid))
print("---等待子進程結(jié)束----")
p1.join() #等待子程序p1結(jié)束
p2.join()
print("父進程結(jié)束，此時父進程的進程號為：(%s)"%(os.getpid()))
#總結(jié)：#os.getpid()為獲取進程號 #p1.is_alive() 判斷子進程p1是否還在執(zhí)行，執(zhí)行則返回ture
由運行結(jié)果分析：子進程在執(zhí)行的過程中，進程號不變。父進程號在啟動時，和在結(jié)束所有子進程時 相同，而當子進程同時執(zhí)行時，父進程號會動態(tài)變化。
掛起進程在 操作系統(tǒng)中可以定義為暫時被淘汰出 內(nèi)存的進程，機器的資源是有限的，在資源不足的情況下，操作系統(tǒng)對在內(nèi)存中的程序進行合理的安排，其中有的進程被暫時調(diào)離出內(nèi)存，當條件允許的時候，會被操作系統(tǒng)再次調(diào)回內(nèi)存，重新進入等待被執(zhí)行的狀態(tài)即就緒態(tài)，系統(tǒng)在超過一定的時間沒有任何動作。
1.3.3 自定義進程類方法
使用Process子類創(chuàng)建進程Process(target=test)實現(xiàn)多進程，復雜的要定義一個類繼承Process，每次實例化這個類的時候就等同于實例化一個進程對象
（解決上一個程序中兩個子進程重復代碼的問題）
from multiprocessing import Processimport time,os#繼承Process類class SubProcess(Process): def __init__(self,interval,name=""): #子類SubProcess的構(gòu)造方法 Process.__init__(self) #Process.__init__(self) #繼承父類的構(gòu)造方法 self.interval = interval self.name = name #重寫父類方法 def run(self): print("子進程(%s)開始執(zhí)行，父進程為(%s)" % (os.getpid(), os.getpid())) # os.getpid()為獲取進程號 t_stat = time.time() # 計時開始 time.sleep(self.interval) # 程序?qū)⒈粧炱餹秒 t_end = time.time() # 計時結(jié)束 print("子進程(%s)的執(zhí)行時間為'%0.2f'秒" % (os.getpid(), t_end - t_stat))if __name__ == '__main__': print("-----父進程開始執(zhí)行-------") print("父進程啟動時，父進程PID為：(%s)"%(os.getpid())) #打印父進程啟動時父進程的PID p1 = SubProcess(interval=1,name='ZARD1') #實例化子進程1 p2 = SubProcess(interval=2,name=('ZARD2')) #實例化子進程2 p1.start() #啟動子進程1 p2.start() #啟動子進程2 #此時父進程仍然在執(zhí)行 print("pi.is_alive=%s"%(p1.is_alive())) #p1.is_alive() 判斷子進程p1是否還在執(zhí)行，執(zhí)行則返回ture print("p2_is_alive=%s"%(p2.is_alive())) #輸出此時進程執(zhí)行過程中的PID(進程號) print("p1.name = %s"%(p1.name)) print("執(zhí)行過程中的p1的進程號p1.pid=%s"%(p1.pid)) print("p2.name = %s" % (p2.name)) print("執(zhí)行過程中的p2的進程號p2.pid=%s" % (p2.pid)) print("---等待子進程結(jié)束----") p1.join() #等待子程序p1結(jié)束 p2.join() print("父進程結(jié)束，此時父進程的進程號為：(%s)"%(os.getpid()))from multiprocessing import Process
import time,os
#繼承Process類
class SubProcess(Process):
def __init__(self,interval,name=""): #子類SubProcess的構(gòu)造方法
Process.__init__(self) #Process.__init__(self) #繼承父類的構(gòu)造方法
self.interval = interval
self.name = name
#重寫父類方法
def run(self):
print("子進程(%s)開始執(zhí)行，父進程為(%s)" % (os.getpid(), os.getpid())) # os.getpid()為獲取進程號
t_stat = time.time() # 計時開始
time.sleep(self.interval) # 程序?qū)⒈粧炱餹秒
t_end = time.time() # 計時結(jié)束
print("子進程(%s)的執(zhí)行時間為'%0.2f'秒" % (os.getpid(), t_end - t_stat))
if __name__ == '__main__':
print("-----父進程開始執(zhí)行-------")
print("父進程啟動時，父進程PID為：(%s)"%(os.getpid())) #打印父進程啟動時父進程的PID
p1 = SubProcess(interval=1,name='ZARD1') #實例化子進程1
p2 = SubProcess(interval=2,name=('ZARD2')) #實例化子進程2
p1.start() #啟動子進程1
p2.start() #啟動子進程2
#此時父進程仍然在執(zhí)行
print("pi.is_alive=%s"%(p1.is_alive())) #p1.is_alive() 判斷子進程p1是否還在執(zhí)行，執(zhí)行則返回ture
print("p2_is_alive=%s"%(p2.is_alive()))
#輸出此時進程執(zhí)行過程中的PID(進程號)
print("p1.name = %s"%(p1.name))
print("執(zhí)行過程中的p1的進程號p1.pid=%s"%(p1.pid))
print("p2.name = %s" % (p2.name))
print("執(zhí)行過程中的p2的進程號p2.pid=%s" % (p2.pid))
print("---等待子進程結(jié)束----")
p1.join() #等待子程序p1結(jié)束
p2.join()
print("父進程結(jié)束，此時父進程的進程號為：(%s)"%(os.getpid()))
代碼分析：
1.4 Pool進程池
（解決當要創(chuàng)造成百上千個進程的情況）
例子： 有三個水槽 ，要接10桶水，我們最多只能同時接3盆，第10盆隨便找一個盆，其他兩個閑置。
from multiprocessing import Pool #導入進程池
import os,time
def task(name):
print("子進程(%s)執(zhí)行task %s..."%(os.getpid(),name))
time.sleep(2) #休眠2秒
if __name__ == '__main__':
print("---父進程(%s)啟動---"%(os.getpid()))
p = Pool(3) #定義一個進程池，一次最多容納三個進程，即一次最多可同時執(zhí)行三個子進程
for i in range(10):
p.apply_async(task,args=(i,)) #使用非阻塞的方式調(diào)用task
print("---等待所有子進程結(jié)束---")
p.close() #關(guān)閉進程池，關(guān)閉后進程池不再接收新的請求
p.join() #等待子進程結(jié)束
print("全部子進程結(jié)束")
小結(jié)：定義一個進程池，并規(guī)定一個池子中可以同時執(zhí)行多少個進程，可以實現(xiàn)多個進程分批次的執(zhí)行。
注意：
（1）區(qū)分使用Process模塊與使用進程池模塊Pool的區(qū)別
（2）對于實例對象 p，p.start()表示開始執(zhí)行進程；p.join()表示結(jié)束進程
（3）注意加強阻塞與非阻塞知識點的學習
2. 驗證進程是否能共享信息
引例：
from multiprocessing import Process
#子進程1
def plus():
print("---子進程1開始執(zhí)行---")
global g_num #聲明全局變量
g_num += 50
print("在子進程1下：g_num = %d"%(g_num))
print("---子進程1結(jié)束運行---")
#子進程2
def minus():
print("---子進程2開始執(zhí)行---")
global g_num #聲明全局變量
g_num -= 50
print("在子進程2下：g_num = %d"%(g_num))
print("---子進程2結(jié)束運行---")
g_num = 100 #賦值全局變量
if __name__ == '__main__':
print("---主進程啟動---")
print("在主進程運行中，g_num = %d"%(g_num))
child1 = Process(target=plus) #實例化子進程1
child2 = Process(target=minus) # 實例化子進程2
child1.start() #啟動子進程1
child2.start()
child1.join() #等待子進程結(jié)束
child2.join()
print("---主進程結(jié)束---")
由以上例子可見，對于進程1，2而言，全局變量g_num并不互相影響。即有如下關(guān)系：
那么就有如下問題了，思考：如何才能實現(xiàn)進程之間的通訊？
答：通過 multiprocessing Queue（隊列）， Pipes（管道）， 接下來主要演示 Queue（隊列）模塊。
2.1 Queue（隊列）模塊：
2.1.1 隊列簡介：
1.新來的排隊的在隊尾
2.最前面的完成離隊后，后面一個跟上
多進程隊列的使用Queue， 本身他就是一個消息隊列程序 ：
實踐： 當Queue(3)時：
from multiprocessing import Queue #導入隊列模塊
if __name__ == '__main__':
q = Queue(3) #初始化一個Queue對象，最多只能接受3條put信息
#消息寫入隊列
q.put("消息1") #將此消息1寫入隊列
q.put("消息2")
print(q.full()) #q.full() 是驗證隊列是否已滿 沒滿則返回False
q.put("消息3") #將此消息3寫入隊列
print(q.full()) #q.full() 是驗證隊列是否已滿 滿了則返回Ture
#利用try看看隊列已滿是否還可再塞入信息
try:
q.put("嘗試塞入第4條信息",True,1) #可能出問題的代碼
except:
print("嘗試利用q.put()向隊列中繼續(xù)添加信息：")
print("隊列已滿，現(xiàn)有消息數(shù)量為：%d，無法繼續(xù)添加信息。"%(q.qsize())) #q.qsize() 返回隊列中的已有信息數(shù)量
try:
q.put_nowait("嘗試塞入第4條信息") # 可能出問題的代碼
except:
print("嘗試利用q.put_nowait()向隊列中繼續(xù)添加信息：")
print("隊列已滿，現(xiàn)有消息數(shù)量為：%d，無法繼續(xù)添加信息。" % (q.qsize())) # q.qsize() 返回隊列中的已有信息數(shù)量
#獲?。ù蛴。╆犃兄械男畔?
if not q.empty():
print("---從隊列中讀取信息---")
for i in range(q.qsize()): #循環(huán)打印隊列信息
print(q.get_nowait()) #q.get_nowait() 讀取隊列信息
解決：
當Queue(4)時，打印的結(jié)果如下，可見此時可繼續(xù)向隊列中塞入第4條信息。
小結(jié)：
multiprocessing.Process 可以創(chuàng)建多進程，使用multiprocessing Queue可以實現(xiàn)隊列操作。
2.2 實現(xiàn)進程間的通信
from multiprocessing import Process,Queue
import time
#子進程1：向隊列中寫入數(shù)據(jù)
def write_date(q):
if not q.full(): #若隊列沒滿，則寫入數(shù)據(jù)
for i in range(5):
date = "數(shù)據(jù)" + str(i)
q.put(date) #向隊列中寫入數(shù)據(jù)
print("已寫入：%s" % date)
#子進程2：向隊列中讀取數(shù)據(jù)
def read_date(q):
time.sleep(1) # 休眠1s
while not q.empty():
print("讀取:%s" % q.get(True, 2)) # 等待2s，如果還沒讀取到消息，拋出異常
#主程序
if __name__ == '__main__':
print("---主程序啟動---")
q = Queue() # 父進程創(chuàng)建Queue，并傳給各個子進程
write_child = Process(target=write_date,args=(q,)) # 實例化進程對象，其中args=(q,)表示把隊列傳給子進程1
read_child = Process(target=read_date,args=(q,))
write_child.start() # 啟動子進程1，寫入
read_child.start() # 啟動子進程2，讀取
write_child.join() # 等待子進程1結(jié)束
read_child.join() # 等待子進程2結(jié)束
print('-----父進程結(jié)束-----')
小結(jié)：
（1）進程之間可以通過隊列來實現(xiàn)通信，但需要注意的是，隊列中的信息遵循“先進先出”的原則。如上數(shù)據(jù)那樣，先寫入數(shù)據(jù)0，則最先讀出的數(shù)據(jù)也是數(shù)據(jù)0；
（2）如：
在父進程中創(chuàng)建隊列，再利用Process模塊實例化子進程對象，target參數(shù)為子進程的函數(shù)名，args參數(shù)即為隊列。
總結(jié)
本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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