多任务编程 - 1

用户9399690

发布于 2022-01-20 15:32:18

4280

发布于 2022-01-20 15:32:18

文章被收录于专栏：码猴小明码猴小明

因为作者比起Java更喜欢Python，所以接下来会分享关于Python全栈的学习笔记等等。

多任务的介绍

1、多任务的执行

并发
并行

并发：在一段时间内交替去执行任务。

并行：对于多核cpu处理多任务，操作系统会给cpu的每个内核安排一个执行的软件，多个内核是真正的一起执行软件。这里需要注意多核cpu是并行的执行多任务，始终有多个软件一起执行。

任务数大于cpu的核数表示并发的去执行多任务

任务数小于等于cpu核数表示并行的去执行多任务

2、小结

使用多任务就能充分利用CPU资源，提高程序的执行效率，让你的程序具备处理多个任务的能力。
多任务执行方式有两种方式：并发和并行，这里并行才是多个人任务真正意义一起执行。

进程

1、进程的介绍

在Python程序中，想要实现多任务可以使用进程来完成，进程是实现多任务的一种方式。

2、进程的概念

一个正在进行的程序或者软件就是一个进程，它是操作系统进行资源分配的基本单位，也就是说每启动一个进程，操作系统都会给其分配一定的运行资源（内存资源）保证进程的运行。

比如：现实生活中的公司可以理解成是一个进程，公司提供办公资源（电脑、办公桌椅等），真正干活的是员工，员工可以理解为线程。

注意：

一个程序运行至少有一个进程，一个进程默认有一个线程，进程里面可以创建多个线程，线程是依附子啊进程里面的，没有进程就没有线程。

3、进程的作用

单进程效果图：

多进程效果图：

4、小结

进程是操作系统进行资源分配的基本单位
进程是Python程序中实现呐多任务的一种方式

多进程的使用

1、导入进程包

#导入进程包
import multiprocessing

2、Process进程类的说明

Proces（[group[,targt[,name[,args[,kwargs]]]]]）

group：指定进程组，目前只能使用None
target：执行的目标任务名
name：进程名字
args：以元组方式给执行任务传参
kwargs：以字典方式给执行任务传参

Process创建的实例对象的常用方法：

start()：启动子进程实例（创建子进程）
join()：等待子进程执行结束
terminate()：不管任务是否完成，立即终止子进程

Process创建的实例对象的常用属性：

name：当进程的别名，默认为Process- N，N为从1开始递增的整数

获取进程编号

1、获取进程编号的目的

获取进程编号的目的是验证主进程和子进程的关系，可以得知子进程是由哪个主进程创建出来的。

获取进程编号的两种操作：

获取当前进程编号
获取当前父进程编号

2、获取当前进程编号

os.getpid()表示获取当前进程编号

代码演示：

import multiprocessing
import time
import os
# 跳舞任务
def dance():
    # 获取当前进程的编号
    print("dance", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("dance", multiprocessing.current_process())
    for i in range(5):
        print("跳舞中···")
        time.sleep(0.2)
        # 扩展：根据进程编号杀死指定进程
        os.kill(os.getpid(), 9)
# 唱歌任务
def sing():
    # 获取当前进程的编号
    print("sing", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("sing", multiprocessing.current_process())
    for i in range(5):
        print("唱歌中···")
        time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
    # 获取当前进程号
    print("main", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("main", multiprocessing.current_process())
    # 创建跳舞的子进程
    # group：表示进程组，目前只能使用None
    # target：表示执行的目标任务名（函数名，方法名）
    # name：进程名称，默认是Process -N N从1开始依次递增
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, name="myprocess1")
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing)
    # 启动子进程执行对应的任务
    dance_process.start()
    sing_process.start()

3、获取当前父进程编号

os.getppid()表示获取当前父进程编号

代码演示：

# -*- codeing = utf-8 -*-
# @Time : 2021/12/4 10:51 下午
# @Author : 李明辉
# @File : ithui_多进程.py
# @Software : PyCharm
import multiprocessing
import time
import os
# 跳舞任务
def dance():
    # 获取当前进程的编号
    print("dance", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("dance", multiprocessing.current_process())
    # 获取当前进程对象，查看当前代码是由哪个进程执行的,multiprocessing.current_process()
    print('main_process_id', os.getpid(), multiprocessing.current_process())
    # 获取父进程的编号
    print("dance", os.getppid())
    for i in range(5):
        print("跳舞中···")
        time.sleep(0.2)
        # 扩展：根据进程编号杀死指定进程
        os.kill(os.getpid(), 9)
# 唱歌任务
def sing():
    # 获取当前进程的编号
    print("sing", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("sing", multiprocessing.current_process())
    print('main_process_id', os.getpid(), multiprocessing.current_process())
    # 获取父进程的编号
    print("sing", os.getppid())
    for i in range(5):
        print("唱歌中···")
        time.sleep(0.2)
if __name__ == '__main__':
    # 获取当前进程号
    print("main", os.getpid())
    # 获取当前进程
    print("main", multiprocessing.current_process())
    # 创建跳舞的子进程
    # group：表示进程组，目前只能使用None
    # target：表示执行的目标任务名（函数名，方法名）
    # name：进程名称，默认是Process -N N从1开始依次递增
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, name="myprocess1")
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing)
    # 启动子进程执行对应的任务
    dance_process.start()
    sing_process.start()

进程执行带有参数的任务的介绍

1、进程执行带有参数的任务的介绍

Process类执行任务传参数有两种方式：

args表示以元组的方式给执行任务传参
kwargs表示以字典方式给执行任务传参

2、args参数的使用

代码演示：

# -*- codeing = utf-8 -*-
# @Time : 2021/12/4 11:27 下午
# @Author : 李明辉
# @File : ithui_进程带有参数的任务.py
# @Software : PyCharm
import multiprocessing
import time
# 显示信息的任务
def show_info(name, age):
    print(name, age)
# 创建子进程
# 1、以元组方式传参
sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, args=("李四", 20))
# 2、以字典方式传参
# sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, kwargs={"name":"李四", "age":20})
# 3、以元组和字典一起传参
# sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, args=("李四",), kwargs={"age":20})
# 启动进程
if __name__ == '__main__':
    sub_process.start()

3、kwargs参数的使用

代码演示：

# -*- codeing = utf-8 -*-
# @Time : 2021/12/4 11:27 下午
# @Author : 李明辉
# @File : ithui_进程带有参数的任务.py
# @Software : PyCharm
import multiprocessing
import time
# 显示信息的任务
def show_info(name, age):
    print(name, age)
# 创建子进程
# 1、以元组方式传参
# sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, args=("李四", 20))
# 2、以字典方式传参
sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, kwargs={"name":"李四", "age":20})
# 3、以元组和字典一起传参
# sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, args=("李四",), kwargs={"age":20})
# 启动进程
if __name__ == '__main__':
    sub_process.start()
4、args和kwargs一起使用
代码演示：
# -*- codeing = utf-8 -*-
# @Time : 2021/12/4 11:27 下午
# @Author : 李明辉
# @File : ithui_进程带有参数的任务.py
# @Software : PyCharm
import multiprocessing
import time
# 显示信息的任务
def show_info(name, age):
    print(name, age)
# 创建子进程
# 1、以元组方式传参
# sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, args=("李四", 20))
# 2、以字典方式传参
# sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, kwargs={"name":"李四", "age":20})
# 3、以元组和字典一起传参
sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, args=("李四",), kwargs={"age":20})
# 启动进程
if __name__ == '__main__':
    sub_process.start()

进程的注意点

1、进程的注意点介绍

进程之间不共享全局变量
主进程会等待所有子进程执行结束后再结束

2、进程之间不共享全局变量

代码演示：

# -*- codeing = utf-8 -*-
# @Time : 2021/12/6 10:09 下午
# @Author : 李明辉
# @File : ithui_进程之间不共享全局变量.py
# @Software : PyCharm
import multiprocessing
import time
# 定义全局变量
g_list = list()
# 添加数据的任务
def add_data():
    for i in range(3):
        g_list.append(i)
        print("add:", i)
        time.sleep(0.2)
    print("添加完成", g_list)
# 读取数据的任务
def read_data():
    print("read:", g_list)
# 添加数据的子进程
add_process = multiprocessing.Process(target=add_data)
# 读取数据的子进程
read_process = multiprocessing.Process(target=read_data)
if __name__ == '__main__':
    # 启动进程执行对应的任务
    add_process.start()
    # 当前进程（主进程）等待添加数据的进程执行完成以后代码再继续乡下执行
    add_process.join()
    read_process.start()

执行结果：

创建子进程只是对主进程资源进行拷贝，子进程其实就是主进程的副本。

3、主进程会等待所有子进程执行结束后再结束

代码演示：

# -*- codeing = utf-8 -*-
# @Time : 2021/12/6 10:57 下午
# @Author : 李明辉
# @File : ithui_主进程会等待所有子进程执行结束再结束.py
# @Software : PyCharm
import multiprocessing
import time
def task():
    for i in range(10):
        print("任务执行中...")
        time.sleep(0.2)
# 判断是否是直接执行的模块，程序入口模块
if __name__ == '__main__':
    # 创建子进程
    sub_process = multiprocessing.Process(target=task)
    # 把子进程设置成为守护主进程，以后主进程退出子进程直接销毁
    sub_process.daemon = True
    sub_process.start()
    # 主进程延时0.5秒钟
    time.sleep(0.5)
    print("over")

END

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原始发表：2021-12-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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