并发编程之多进程(实践)

Python多进程模块

multiprocessing模块介绍

python中的多线程无法利用多核优势，如果想要充分地使用多核CPU的资源（os.cpu_count()查看），在python中大部分情况需要使用多进程。Python提供了multiprocessing。 multiprocessing模块用来开启子进程，并在子进程中执行我们定制的任务（比如函数），该模块与多线程模块threading的编程接口类似。

multiprocessing模块的功能众多：支持子进程、通信和共享数据、执行不同形式的同步，提供了Process、Queue、Pipe、Lock等组件。

注意: 进程是系统资源分配的最小单位, 所以进程间不共享全局变量

Process类介绍

multiprocessing模块中有一个很重要的类叫做Process类, Process类是创建进程的类

Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])，由该类实例化得到的对象，表示一个子进程中的任务（尚未启动）

强调：
1. 需要使用关键字的方式来指定参数
2. args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元组形式，必须有逗号

参数介绍：
1 group参数未使用，值始终为None
2 target表示调用对象，即子进程要执行的任务
3 args表示调用对象的位置参数元组，args=(1,2,'egon',)
4 kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'egon','age':18}
5 name为子进程的名称

方法介绍:
1 p.start()：启动进程，并调用该子进程中的p.run() 
2 p.run():进程启动时运行的方法，正是它去调用target指定的函数，我们自定义类的类中一定要实现该方法  
3 p.terminate():强制终止进程p，不会进行任何清理操作，如果p创建了子进程，该子进程就成了僵尸进程，使用该方法需要特别小心这种情况。如果p还保存了一个锁那么也将不会被释放，进而导致死锁
4 p.is_alive():如果p仍然运行，返回True
5 p.join([timeout]):主线程等待p终止（强调：是主线程处于等的状态，而p是处于运行的状态）。timeout是可选的超时时间，需要强调的是，p.join只能join住start开启的进程，而不能join住run开启的进程 

属性介绍:
1 p.daemon：默认值为False，如果设为True，代表p为后台运行的守护进程，当p的父进程终止时，p也随之终止，并且设定为True后，p不能创建自己的新进程，必须在p.start()之前设置
2 p.name:进程的名称
3 p.pid：进程的pid
4 p.exitcode:进程在运行时为None、如果为–N，表示被信号N结束(了解即可)
5 p.authkey:进程的身份验证键,默认是由os.urandom()随机生成的32字符的字符串。这个键的用途是为涉及网络连接的底层进程间通信提供安全性，这类连接只有在具有相同的身份验证键时才能成功（了解即可）

注意：在windows中Process()必须放到# if __name__ == '__main__':下

创建进程

创建进程就是在内存中申请一块内存空间将需要运行的代码丢进去。

一个进程对应在内存中就是一块独立的内存空间, 多个进程对应在内存中就是多块独立的内存空间

进程与进程之间数据默认情况下是无法直接交互的。即进程之间默认不共享全局变量

创建进程的方式有两种: 基于Process类创建进程和继承Process类创建进程

基于Process类创建进程

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print('{} is running'.format(name))
    time.sleep(3)
    print('{} is over'.format(name))


if __name__ == '__main__':
    # 1. 创建对象
    # 容器类型就算里面只有一个元素, 建议一定要用逗号隔开
    p = Process(target=task, args=('feather',))
    # 2. 开启进程
    # 告诉操作系统帮你创建一个进程  异步
    p.start()
    print('主进程')

继承Process类创建进程

from multiprocessing import Process
import time


class MyProcess(Process):
    def run(self) -> None:
        print('start...')
        time.sleep(3)
        print('stop...')


if __name__ == '__main__':
    p = MyProcess()
    p.start()
    print('主进程')