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python实现多任务解析

多任务

多任务

现实中,有很多事情是同时进行的。比如一个歌手一边唱歌,一边跳舞。唱歌与跳舞是同时进行的,如果将这两件事分开进行就显得很尴尬了...

用python来描述唱歌与跳舞这两件事:

from time import sleep
def sing():
    for i in range(3):
        print("singing...%d" % i)
        sleep(1)

def dance():
    for i in range(3):
        print("dancing...%d" % i)
        sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    sing()
    dance()

# singing...0
# singing...1
# singing...2
# dancing...0
# dancing...1
# dancing...2

显然,以上的程序不能满足同时唱歌与跳舞的需求,而是先唱歌,后再尬舞

要实现唱歌与跳舞同时执行,就必须用到多任务

所谓多任务,就是操作系统可以同时运行多个任务。比如一边听音乐,一边码代码,一边开着浏览器...

这些任务看起来是并行在执行。可实际上这些任务是在交替执行的,因为任务的数量远多于CPU的核数,而每核CPU在同一时间只能执行一个任务。由于CPU的执行速度很快,在我们看来就好像所有任务在同时执行一样

进程

对于操作系统而言,多任务就是执行多个进程。

所谓进程,就是指正在运行中的代码。

python的os模块封装了常见的系统调用,可以轻松地用fork()方法创建子进程:

import os
pid = os.fork()
if pid == 0:
    print('我在唱歌')
else:
    print('我在尬舞')

# 我在尬舞
# 我在唱歌

代码执行说明:

  • 程序在执行到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
  • 父进程和子进程都会从fork()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

fork

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(父进程)复制了一份(子进程),然后分别在父进程和子进程内返回

一个父进程可以fork出很多子进程,父进程要记下每个子进程的id,而子进程可通过调用getppid()拿到父进程的id

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()))

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')

# 我是父进程(2291), 我的子进程是(2292)
# 父子进程都可以执行这里的代码
# 我是子进程(2292), 我的父进程是(2291)
# 父子进程都可以执行这里的代码

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