【python进阶】深入理解系统进程1
前言
之前程序执⾏都是⼀条腿⾛路，甚⾄是⽤⼀杆枪来打天下。
通过系统编程的学习，会让⼤家有“多条腿”⼀起⾛路，就好⽐有了⼀把机关枪。
此篇为深入理解进程第一篇，下面开始今天的说明~~~
多任务的引入
现实生活中
有很多的场景中的事情是同时进⾏的，⽐如开⻋的时候⼿和脚共同来驾驶汽⻋，再⽐如唱歌跳舞也是同时进⾏的； 如下视频是：迈克杰克逊的⼀段视频：
http://v.youku.com/v_show/id_XMzE5NjEzNjA0.html
试想，如果把唱歌和跳舞这2件事情分开依次完成的话，估计就没有那么好的效果了（想⼀下场景：先唱歌，然后在跳舞，O(∩_∩)O哈哈~）
程序中
如下程序，来模拟“唱歌跳舞”这件事情
from time import sleep
def sing():
for i in range(3):
print("正在唱歌...%d"%i)
sleep(1)
def dance():
for i in range(3):
print("正在跳舞...%d"%i)
sleep(1)
if __name__ == '__main__':
sing()#唱歌
dance()#跳舞运行结果如下：
!!!注意：
- 很显然刚刚的程序并没有完成唱歌和跳舞同时进⾏的要求
- 如果想要实现“唱歌跳舞”同时进⾏，那么就需要⼀个新的⽅法，叫做：多任务
多任务的概念
什么叫“多任务”呢？简单地说，就是操作系统可以同时运⾏多个任务。打个⽐⽅，你⼀边在⽤浏览器上⽹，⼀边在听MP3，⼀边在⽤Word赶作业，这就 是多任务，⾄少同时有3个任务正在运⾏。还有很多任务悄悄地在后台同时运⾏着，只是桌⾯上没有显示⽽已。
现在，多核CPU已经⾮常普及了，但是，即使过去的单核CPU，也可以执⾏多任务。由于CPU执⾏代码都是顺序执⾏的，那么，单核CPU是怎么执⾏多任务的呢？ 答案就是操作系统轮流让各个任务交替执⾏，任务1执⾏0.01秒，切换到任务2，任务2执⾏0.01秒，再切换到任务3，执⾏0.01秒……这样反复执⾏下去。 表⾯上看，每个任务都是交替执⾏的，但是，由于CPU的执⾏速度实在是太快了，我们感觉就像所有任务都在同时执⾏⼀样。
真正的并⾏执⾏多任务只能在多核CPU上实现，但是，由于任务数量远远多 于CPU的核⼼数量，所以，操作系统也会⾃动把很多任务轮流调度到每个核⼼上执⾏。
进程的创建-fork
1. 进程 VS 程序
编写完毕的代码，在没有运⾏的时候，称之为程序 正在运⾏着的代码，就成为进程 进程，除了包含代码以外，还有需要运⾏的环境等，所以和程序是有区别的。
2. fork( )
Python的os模块封装了常⻅的系统调⽤，其中就包括fork，可以在Python程 序中轻松创建⼦进程：
import os
# 注意:fork函数，只在Unix/Linux/Mac上运行，windows不可以
pid = os.fork()
if pid == 0:
print('哈哈1')
else:
print('哈哈2')运行结果：
说明：
- 程序执⾏到os.fork()时，操作系统会创建⼀个新的进程（⼦进程），然后复制⽗进程的所有信息到⼦进程中
- 然后⽗进程和⼦进程都会从fork()函数中得到⼀个返回值，在⼦进程中这 个值⼀定是0，⽽⽗进程中是⼦进程的id号
在Unix/Linux操作系统中，提供了⼀个fork()系统函数，它⾮常特殊。 普通的函数调⽤，调⽤⼀次，返回⼀次，但是fork()调⽤⼀次，返回两次，因 为操作系统⾃动把当前进程（称为⽗进程）复制了⼀份（称为⼦进程），然 后，分别在⽗进程和⼦进程内返回。 ⼦进程永远返回0，⽽⽗进程返回⼦进程的ID。 这样做的理由是，⼀个⽗进程可以fork出很多⼦进程，所以，⽗进程要记下 每个⼦进程的ID，⽽⼦进程只需要调⽤getppid()就可以拿到⽗进程的ID。
3. getpid()、getppid()
import os
rpid = os.fork()
if rpid<0:
print("fork调用失败。")
elif rpid == 0:
print("我是子进程（%s），我的父进程是（%s）"%(os.getpid(),os.getppid()))
x+=1
else:
print("我是父进程（%s），我的子进程是（%s）"%(os.getpid(),rpid))
print("父子进程都可以执行这里的代码")运⾏结果：
多进程修改全局变量
import os
import time
num = 0
#注意:fork函数,只在Unix/Linux/Mac上运行,windows不可以
pid = os.fork()
if pid == 0:
num+=1
print("哈哈1---num=%d"%num)
else:
time.sleep(1)
num+=1
print("哈哈2---num=%d"%num)运行结果：
总结：
多进程中，每个进程中所有数据（包括全局变量）都各有拥有⼀份，互不影响
多次fork问题
如果在⼀个程序，有2次的fork函数调⽤，是否就会有3个进程呢？
import os
import time
# 注意，fork函数，只在Unix/Linux/Mac上运行，windows不可以
pid = os.fork()
if pid == 0:
print('哈哈1')
else:
print('哈哈2')
pid = os.fork()
if pid == 0:
print('哈哈3')
else:
print('哈哈4')
time.sleep(1)运行结果：
说明：
⽗⼦进程的执⾏顺序
⽗进程、⼦进程执⾏顺序没有规律，完全取决于操作系统的调度算法