今日内容详细

代码创建进程

创建进程的方式

1.鼠标双击桌面一个应用图标

2.代码创建

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

第一种创建进程的方式

from multiprocessing import Process
import time 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')
"""
强调:不同的操作系统创建进程的要求不一样 在windows中创建进程是以导入模块的方式进行,所以创建进程的代码必须写在__main__子代码中
否则会直接报错 因为在无限制创建进程 在linux和mac中创建进程是直接拷贝一份源代码然后执行,不需要写在__main__子代码中
"""

创建进程的第二种方式

from multiprocessing import Process
import time 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()
print('主进程') #自定义类主要是改写他的run()方法,run()方法在调用start()方法时一定会被调用

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

让主进程代码等待子进程代码运行完毕再执行

'''一般而言,主程序中如果单为一句print,则优先执行print语句(如果执行语句够多,则可见子进程执行)'''
from multiprocessing import Process
import time def task(name):
print(f"{name} is running")
time.sleep(2)
print(f"{name} is gone") if __name__ == "__main__":
p = Process(target=task, args=("在看电影",)) # 创建一个进程对象
p.start()
# p.join()
print(111)
time.sleep(0.5)
print("主进程开始
# 111
# 在看电影 is running
# 主进程开始
# 在看电影 is gone
'''如果程序中有连续多个join函数,则只有最先的join是起作用的'''
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)) # 创建一个进程对象
p2 = Process(target=task, args=('tony', 2)) # 创建一个进程对象
p3 = Process(target=task, args=('kevin', 3)) # 创建一个进程对象
start_time = time.time()
p1.start()
p2.start()
p3.start() # join只针对主进程,如果join下面多次join他是不阻塞的
p1.join()
p2.join()
p3.join()
end_time = time.time() - start_time
print('主进程', f'总耗时:{end_time}') # 主进程 总耗时:3.015652894973755 # tony is running
# kevin is running
# jason is running
# jason is over
# tony is over
# kevin is over
# 主进程 总耗时:3.359032154083252
# 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
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)) # 创建一个进程对象
p2 = Process(target=task, args=('tony', 2)) # 创建一个进程对象
p3 = Process(target=task, args=('kevin', 3)) # 创建一个进程对象
start_time = time.time()
p1.start()
p1.join()
p2.start()
p2.join()
p3.start()
p3.join()
end_time = time.time() - start_time
print('主进程', f'总耗时:{end_time}') # 主进程 总耗时:7.027915000915527 # jason is running
# jason is over
# tony is running
# tony is over
# kevin is running
# kevin is over
# 主进程 总耗时:7.027915000915527
"""
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
# 666
"""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

查看进程号的方法

# 1.current_process函数
from multiprocessing import Process,current_process
a=999
def test():
global a
a=666
print(a) # 666
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=test)
p.start()
print(current_process()) # 获取进程的名称 <_MainProcess name='MainProcess' parent=None started>
print(current_process().pid) # 获取进程的id 8560
print(a) # 999 # 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 # 2.os模块
import os
from multiprocessing import Process,current_process
a=999
def test():
global a
a=666
print(a) # 666
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=test)
p.start()
print(os.getpid()) # 9748 获取当前进程的进程号
print(os.getppid()) # 5220 获取当前进程的父进程号
print(a) # 999 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

杀死子进程

# terminate():不管任务是否完成,立即终止子进程

from multiprocessing import Process, current_process
import time a = 999 def test():
global a
time.sleep(3)
a = 666
print(a) if __name__ == '__main__':
p = Process(target=test)
p.start()
p.terminate()
print(a) # 999

判断子进程是否存活

# is_alive():判断进程子进程是否还在活着

from multiprocessing import Process, current_process
import time a = 100 def test():
global a
time.sleep(3)
a = 50
print(a) if __name__ == '__main__':
p = Process(target=test)
p.start()
print(p.is_alive()) # True
p.terminate() # 杀死进程
time.sleep(0.5)
print(p.is_alive()) # False

僵尸进程与孤儿进程

僵尸进程

僵尸进程: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。

'''
僵死进程:子进程退出后,会将该进程的重型资源释放掉(cpu,内存,打开的文件),子进程的进程描述符仍然保存在系统中,比如pid。
''' # 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 # 程序正常结束才会产生僵尸进程,如果强制关闭父进程,操作系统会把父进程已经运行结束的子进程全部删除,也就不会产生僵尸进程了。 # 僵尸进程的危害:
系统的pid号是有限的,僵尸进程保留的信息如果一直不被释放,一直累计会导致没有可用的pid号而导致系统不能产生新的进程

孤儿进程

# 孤儿进程(无害):
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。 # 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

正常情况下,主进程默认等待子进程调用结束之后结束;守护进程在主进程执行代码结束后,自动终止

"""
守护即死活全部参考守护的对象
对象死立刻死
""" # 主进程代码运行完毕,守护进程就会结束
from multiprocessing import Process
import time
import os def task():
print("进程%s开启" % os.getpid())
time.sleep(5)
print("进程%s结束" % os.getpid()) if __name__ == '__main__':
p = Process(target=task, daemon=True) # 在创建进程时也可以设置daemon,True为开启守护进程,默认为False。 # 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(这一行代码会把子进程变成守护代码,主进程运行完,子进程也就运行完了,不会打印进程结束的那行代码)
p.start()
print("主:%s" % os.getpid())
time.sleep(3) # 主:1992
# 进程16908开启

互斥锁(重要)

概念

对共享数据进行锁定,保证同一时刻只能有一个线程去操作。

# 注意:
互斥锁是多个线程一起去抢,抢到锁的线程先执行,没有抢到锁的线程需要等待,等互斥锁使用完释放后,其它等待的线程再去抢这个锁。 互斥锁的意思就是互相排斥,我们可以把多个进程比喻多个人,互斥锁的工作原理就是多个人去争抢共同的一个资源:如多个人要上同一个卫生间,一个人抢到卫生间后上一把锁,其他人都有外面等着,等到这个人
完成后解锁后,其他人又可以去争夺。所以互斥锁的原题,就是把某一功能并发改串行,虽然降低了效率,但保证了数据安全不错乱。

互斥锁的使用

 from multiprocessing import Process,Lock
# 创建锁
mutex = Lock() # 上锁
mutex.acquire() ...这里编写代码能保证同一时刻只能有一个线程去操作, 对共享数据进行锁定... # 释放锁
mutex.release() # 注意点:
acquire和release方法之间的代码同一时刻只能有一个线程去操作
如果在调用acquire方法的时候 其他线程已经使用了这个互斥锁,那么此时acquire方法会堵塞,直到这个互斥锁释放后才能再次上锁。
例子:
"""
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() ############################################################
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
############################################################
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

锁相关知识

锁的应用范围很广,但是核心都是为了保证数据的安全

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

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