目录
1. 进程
1.1 进程对象及其他方法
计算机是通过给每一个进程一个PID号,以此来区分和管理计算机中的进程
1.1.1 如何查看进程
windows计算机
——>进入cmd输入tasklist即可查看
——>tasklist |findstr PID查看具体的进程
mac计算机
——>进入终端之后输入ps aux
——>ps aux|grep PID查看具体的进程
1.1.2 进程相关方法
操作进程的方法可以分为两种
#一种是通过模块multiprocessing下的Process和current_process操作
from multiprocessing import Process, current_process
import time
def task():
print('%s is running'%current_process().pid)
# 查看当前进程的进程号
time.sleep(30)
if '__name__' == '__main__':
p = Process(target = task)#创建进程
p.strat() #启动进程
p.terminate() #杀死当前进程
print(p.is_alive()) #判断进程是否存活
#第二种是通过os模块去查看进程
from multiprocessing import Process
import time,os
def task():
print('%s is running'%os.getpid())
# 查看当前进程的进程号
print('子进程的主进程号%s'%os.getppid())
# 查看当前进程的进程号
time.sleep(30)
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=task)
p.start()
print('主')
print('主',os.getpid())
print('主主',os.getppid()) # 获取父进程的pid号
"""
一般情况下我们会默认将
存储布尔值的变量名
和返回的结果是布尔值的方法名
都起成以is_开头
"""
1.1.3 僵尸进程和孤儿进程(了解)
#僵尸进程
"""
当在父进程中开设子进程时,将子进程杀死并不会立刻释放所占用的进程号,父进程依然可以查看子进程的一些基本信息,如pid号,运行时间等
所有的进程都会步入僵尸进程(相当于一个状态)
回收子进程占用的pid号
当父进程等待子进程运行结束
当父进程调用join方法
子进程自然死亡
"""
#孤儿进程
"""
子进程存活，父进程意外死亡
操作系统会开设一个“儿童福利院”专门管理孤儿进程回收相关资源
"""
1.2 守护进程
.daemon设置进程为守护进程
ps: 一定要在start()方法之上
from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
print('%s总管正在活着'% name)
time.sleep(3)
print('%s总管正在死亡' % name)
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=task,args=('egon',))
# p = Process(target=task,kwargs={'name':'egon'})
p.daemon = True # 将进程p设置成守护进程
p.start()
print('皇帝寿终正寝')
1.3 互斥锁
多个进程同时操作一份数据,可能出现数据错乱的问题
针对上述问题，解决方式就是加锁处理:将并发变成串行，牺牲效率但是保证了数据的安全
from multiprocessing import Process, Lock
import json
import time
import random
# 查票
def search(i):
# 文件操作读取票数
with open('data','r',encoding='utf8') as f:
dic = json.load(f)
print('用户%s查询余票：%s'%(i, dic.get('ticket_num')))
# 买票 1.先查 2.再买
def buy(i):
# 先查票
with open('data','r',encoding='utf8') as f:
dic = json.load(f)
# 模拟网络延迟
time.sleep(random.randint(1,3))
# 判断当前是否有票
if dic.get('ticket_num') > 0:
# 修改数据库 买票
dic['ticket_num'] -= 1
# 写入数据库
with open('data','w',encoding='utf8') as f:
json.dump(dic,f)
print('用户%s买票成功'%i)
else:
print('用户%s买票失败'%i)
# 整合上面两个函数
def run(i, mutex):
search(i)
# 给买票环节加锁处理
# 抢锁
mutex.acquire()
buy(i)
# 释放锁
mutex.release()
if __name__ == '__main__':
# 在主进程中生成一把锁 让所有的子进程抢 谁先抢到谁先买票
mutex = Lock()
for i in range(1,11):
p = Process(target=run, args=(i, mutex))
p.start()
"""
扩展 行锁 表锁
注意：
1.锁不要轻易的使用，容易造成死锁现象(我们写代码一般不会用到，都是内部封装好的)
2.锁只在处理数据的部分加来保证数据安全(只在争抢数据的环节加锁处理即可)
"""
1.4 进程间通信
1.4.1 队列Queue模块
"""
管道:subprocess
stdin stdout stderr
队列:管道+锁
队列:先进先出
堆栈:先进后出
"""
from multiprocessing import Queue
# 创建一个队列
q = Queue(2) # 括号内可以传数字 标示生成的队列最大可以同时存放的数据量
# 往队列中存数据
q.put(111)
q.put(222)
# print(q.full()) # 判断当前队列是否满了
# print(q.empty()) # 判断当前队列是否空了
# q.put(666) # 当队列数据放满了之后 如果还有数据要放程序会阻塞 直到有位置让出来 不会报错
# 去队列中取数据
v1 = q.get()
v2 = q.get()
# V3 = q.get_nowait() # 没有数据直接报错queue.Empty
# v3 = q.get(timeout=3)
# 没有数据之后原地等待三秒之后再报错 queue.Empty
try:
v3 = q.get(timeout=3)
print(v6)
except Exception as e:
print('一滴都没有了!')
# # v3 = q.get()
# 队列中如果已经没有数据的话 get方法会原地阻塞
"""
q.full()
q.empty()
q.get_nowait()
在多进程的情况下是不精确
"""
1.4.2 IPC机制
from multiprocessing import Queue, Process
"""
研究思路
1.主进程跟子进程借助于队列通信
2.子进程跟子进程借助于队列通信
"""
def producer(q):
q.put('我是xxx 很高兴为您服务')
def consumer(q):
print(q.get())
if __name__ == '__main__':
q = Queue()
p = Process(target=producer,args=(q,))
p1 = Process(target=consumer,args=(q,))
p.start()
p1.start()
1.5 生产者消费者模型
"""
生产者:生产/制造东西的
消费者:消费/处理东西的
该模型除了上述两个之外还需要一个媒介
生活中的例子做包子的将包子做好后放在蒸笼(媒介)里面，买包子的取蒸笼里面拿
厨师做菜做完之后用盘子装着给你消费者端过去
生产者和消费者之间不是直接做交互的，而是借助于媒介做交互
生产者(做包子的) + 消息队列(蒸笼) + 消费者(吃包子的)
"""
"""
JoinableQueue 每当你往该队列中存入数据的时候 内部会有一个计数器+1
没当你调用task_done的时候 计数器-1
q.join() 当计数器为0的时候 才往后运行
"""
from multiprocessing import Process, Queue, JoinableQueue
import time
import random
def producer(name,food,q):
for i in range(5):
data = '%s生产了%s%s'%(name,food,i)
# 模拟延迟
time.sleep(random.randint(1,3))
print(data)
# 将数据放入 队列中
q.put(data)
def consumer(name,q):
# 消费者胃口很大 光盘行动
while True:
food = q.get() # 没有数据就会卡住
# 判断当前是否有结束的标识
# if food is None:break
time.sleep(random.randint(1,3))
print('%s吃了%s'%(name,food))
q.task_done() # 告诉队列你已经从里面取出了一个数据并且处理完毕了
if __name__ == '__main__':
# q = Queue()
q = JoinableQueue()
p1 = Process(target=producer,args=('大厨egon','包子',q))
p2 = Process(target=producer,args=('马叉虫tank','泔水',q))
c1 = Process(target=consumer,args=('春哥',q))
c2 = Process(target=consumer,args=('新哥',q))
p1.start()
p2.start()
# 将消费者设置成守护进程
c1.daemon = True
c2.daemon = True
c1.start()
c2.start()
p1.join()
p2.join()
# 等待生产者生产完毕之后 往队列中添加特定的结束符号
# q.put(None) # 肯定在所有生产者生产的数据的末尾
# q.put(None) # 肯定在所有生产者生产的数据的末尾
q.join() # 等待队列中所有的数据被取完再执行往下执行代码
# 只要q.join执行完毕 说明消费者已经处理完数据了 消费者就没有存在的必要了
2. 线程理论
2.1 什么是线程
"""
进程:资源单位
线程:执行单位
将操作系统比喻成一个大的工厂
那么进程就相当于工厂里面的车间
而线程就是车间里面的流水线
每一个进程肯定自带一个线程
再次总结:
进程:资源单位(起一个进程仅仅只是在内存空间中开辟一块独立的空间)
线程:执行单位(真正被cpu执行的其实是进程里面的线程，线程指的就是代码的执行过程，执行代码中所需要使用到的资源都找所在的进程索要)
进程和线程都是虚拟单位，只是为了我们更加方便的描述问题
"""
2.2 为何要有线程
"""
开设进程
1.申请内存空间 耗资源
2.“拷贝代码” 耗资源
开线程
一个进程内可以开设多个线程，在用一个进程内开设多个线程无需再次申请内存空间操作
总结:
开设线程的开销要远远的小于进程的开销
同一个进程下的多个线程数据是共享的!!!
"""
我们要开发一款文本编辑器
获取用户输入的功能
实时展示到屏幕的功能
自动保存到硬盘的功能
针对上面这三个功能，开设进程还是线程合适？？？
开三个线程处理上面的三个功能更加的合理
备注:人工智能相关参考网站