1.进程间通信-Queue

Process之间有时需要通信,操作系统提供了很多机制来实现进程间的通信。

说明

初始化Queue()对象时(例如:q=Queue()),若括号中没有指定最大可接收的消息数量,或数量为负值,那么就代表可接受的消息数量没有上限(直到内存的尽头);

  • Queue.qsize():返回当前队列包含的消息数量;

  • Queue.empty():如果队列为空,返回True,反之False ;

  • Queue.full():如果队列满了,返回True,反之False;

  • Queue.get([block[, timeout]]):获取队列中的一条消息,然后将其从列队中移除,block默认值为True;

  1)如果block使用默认值,且没有设置timeout(单位秒),消息列队如果为空,此时程序将被阻塞(停在读取状态),直到从消息列队读到消息为止,如果设置了timeout,则会等待timeout秒,若还没读取到任何消息,则抛出"Queue.Empty"异常;

  2)如果block值为False,消息列队如果为空,则会立刻抛出"Queue.Empty"异常;

  • Queue.get_nowait():相当Queue.get(False);

  • Queue.put(item,[block[, timeout]]):将item消息写入队列,block默认值为True;

  1)如果block使用默认值,且没有设置timeout(单位秒),消息列队如果已经没有空间可写入,此时程序将被阻塞(停在写入状态),直到从消息列队腾出空间为止,如果设置了timeout,则会等待timeout秒,若还没空间,则抛出"Queue.Full"异常;

  2)如果block值为False,消息列队如果没有空间可写入,则会立刻抛出"Queue.Full"异常;

  • Queue.put_nowait(item):相当Queue.put(item, False);
In [1]:  from multiprocessing import Queue

In [2]: q = Queue(3)

In [3]: q.qsize()
Out[3]: 0 In [4]: q.put("haha")
In [5]: q.put("haha1")
In [6]: q.put("haha2")
In [7]: q.put("haha3") #堵塞 In [8]: q.qsize()
Out[8]: 3 In [9]: q.get()
Out[9]: 'haha' In [10]: q.qsize()
Out[10]: 2 In [11]: q.get()
Out[11]: 'haha1'
In [12]: q.get()
Out[12]: 'haha2'
In [13]: q.get() #堵塞 In [14]: q.empty()
Out[14]: True In [15]: q.full()
Out[15]: False In [17]: q.empty()
Out[17]: True
In [18]: q.get() #堵塞 In [3]: q.get_nowait()
---------------------------------------------------------------------------
Empty Traceback (most recent call last)
<ipython-input-3-4f5e3b567b9e> in <module>()
----> 1 q.get_nowait() In [4]: q.put("") In [5]: q.get_nowait()
Out[5]: '' In [6]: q.get_nowait()
---------------------------------------------------------------------------
Empty Traceback (most recent call last)
<ipython-input-6-4f5e3b567b9e> in <module>()
----> 1 q.get_nowait() In [7]: q.put("")
In [8]: q.put("wsdaf")
In [9]: q.put([])
In [11]: q.put_nowait({})
---------------------------------------------------------------------------
Full Traceback (most recent call last)
<ipython-input-11-cb0d653443e5> in <module>()
----> 1 q.put_nowait({})

2. Queue实例

  我们以Queue为例,在父进程中创建两个子进程,一个往Queue里写数据,一个从Queue里读数据:

    

from multiprocessing import Process, Queue
import os, time, random # 写数据进程执行的代码:
def write(q):
for value in ['A', 'B', 'C']:
print 'Put %s to queue...' % value
q.put(value)
time.sleep(random.random()) # 读数据进程执行的代码:
def read(q):
while True:
if not q.empty():
value = q.get(True)
print 'Get %s from queue.' % value
time.sleep(random.random())
else:
break if __name__=='__main__':
# 父进程创建Queue,并传给各个子进程:
q = Queue()
pw = Process(target=write, args=(q,))
pr = Process(target=read, args=(q,))
# 启动子进程pw,写入:
pw.start()
# 等待pw结束:
pw.join()
# 启动子进程pr,读取:
pr.start()
pr.join()
# pr进程里是死循环,无法等待其结束,只能强行终止:
print ''
print '所有数据都写入并且读完'
Put A to queue...
Put B to queue...
Put C to queue...
Get A from queue.
Get B from queue.
Get C from queue.

      

3. 进程池中的Queue

  如果要使用Pool创建进程,就需要使用multiprocessing.Manager()中的Queue(),而不是multiprocessing.Queue(),否则会得到一条如下的错误信息:

    RuntimeError: Queue objects should only be shared between processes through inheritance.

#coding=utf-8

#修改import中的Queue为Manager
from multiprocessing import Manager,Pool
import os,time,random def reader(q):
print("reader启动(%s),父进程为(%s)"%(os.getpid(),os.getppid()))
for i in range(q.qsize()):
print("reader从Queue获取到消息:%s"%q.get(True)) def writer(q):
print("writer启动(%s),父进程为(%s)"%(os.getpid(),os.getppid()))
for i in "dongGe":
q.put(i) if __name__=="__main__":
print("(%s) start"%os.getpid())
q=Manager().Queue() #使用Manager中的Queue来初始化
po=Pool()
#使用阻塞模式创建进程,这样就不需要在reader中使用死循环了,可以让writer完全执行完成后,再用reader去读取
po.apply(writer,(q,))
po.apply(reader,(q,))
po.close()
po.join()
print("(%s) End"%os.getpid())
(3630) start
writer启动(3635),父进程为(3630)
reader启动(3635),父进程为(3630)
reader从Queue获取到消息:d
reader从Queue获取到消息:o
reader从Queue获取到消息:n
reader从Queue获取到消息:g
reader从Queue获取到消息:G
reader从Queue获取到消息:e
(3630) End

          

4.总结

  • 进程和进程之间没有关联
  • 如何完成1个进程处理的数据给另一个进程!这就是进程通信问题
  • 有无管道,共享内存,队列,网路功能socket 

  其中一种实现方式就是Queue队列

  1. Process创建的进程 用Queue

        

  2.进程池创建的进程用Manager().Queue()

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