主进程与子进程之间的通信

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我们都知道，主进程和子进程之间不能共享全局变量。那么他们之间怎么实现通信呢？

这就需要用到Queue(队列)了。

1.队列的简单介绍：

队列是常见的数据结构，采用先进先出的原则。从队列的尾部存数据，从队列的头部取数据。

2.怎么创建一个队列：

q = multiprocessing.Queue()

括号里面可以传进去一个参数，表示队列的长度。

3.队列会出现的BUG？

import multiprocessing
import time

q = multiprocessing.Queue(3)
q.put("1")
q.put("2")
q.put("3")
print("队列是否为满？",q.full())
print("队列是否为空？",q.empty())

输出：
队列是否为满？ True
队列是否为空？ True（False）

注意输出的地方。运行多几次，输出结果会不同。有时候队列是否为空是True,有时候队列是否为False。出现True是什么原因呢？

我已经把3个东西放进队列了啊，为什么还会显示队伍为空是对的呢？原因就是，put函数还没来的及把数据放进队列里，你就打印了出来了。

然后你就会问，为什么，还没把数据放进队列里，就会显示队伍是否为满是对的呢？

原因就是，这是Queue内部的一个机制。

内部的机制应该是这样子的，举个例子，有两个教室，两个教室都分别有一个指挥官。第一个教室的指挥官叫3个同学去第二个教室，然后他就记在本子上了，有3个同学已经去了第二个教室，对应的是，队列已经满了，打印输出，队列是否为满是真的。

但是这3个学生还没走到第二个教室，第二个教室的指挥官就在本子上写，没有人来，对应的是，队列是空的，打印输出，队列是否是空的是真的。

但是学生如果走得快点，第二个教室的指挥官在本子上写，哎呀，有3个学生来了，对应的是，队列是满的，打印输出，队列是否是空的是假的。

4.队列的阻塞问题

如果一个队列最大的长度是3个，你put进去了4个。那么最后一个put的很理所当然的要等待。

但是，

最后一个等待的时候，会阻塞，使下面的代码不能运行。

import multiprocessing
import time

q = multiprocessing.Queue(3)
q.put("1")
q.put("2")
q.put("3")
q.put("4")
print("队列是否为满？",q.full())
print("队列是否为空？",q.empty())

输出：
（输出为空，但是程序并没有结束）

上述代码中，队列的最大长度是3，放进了3个后，正想放第4个，但是放不下了。那么第4个就只有在这里等待。但是他不仅要等待，还是阻塞状态。只有等他运行了，他下面的代码才能继续运行。

还有另一种情况：

不仅仅是没地方放的时候会造成阻塞，如果队列为空，你要在里面拿东西，也会造成阻塞。

import multiprocessing

q = multiprocessing.Queue(3)
q.get()
print("走开")
print("我要吃汉堡包")

输出：
（内容为空，且进程没有结束）

5.进程之间的通信

说了这么多，该开始讲一下进程之间怎么实现通信的了。

实现目标：我们在主进程中创建两个子进程，一个用来把数据放在队列里，一个用来在队列里取数据，这样一来就实现了通信的功能了吧。

import multiprocessing
import time


def put_data(queue):
    for i in "abcde":
        queue.put(i)
        time.sleep(0.5)
        print("把数据%s放在队列里：" % i)

def get_data(queue):
    while not queue.empty():
        time.sleep(0.5)
        data = queue.get()
        print("从队列拿到数据：%s" % data)

if __name__ == '__main__':
    queue = multiprocessing.Queue(5)
    p1 = multiprocessing.Process(target=put_data,args=(queue,))
    p1.start()
    p1.join()  
    p2 = multiprocessing.Process(target=get_data, args=(queue,))
    p2.start()
    p2.join()  # 如果不加上p1.join和p2.join会发生很奇怪的BUG，get_data函数的里面的queue.empty会出现BUG，原理就是第3.所说的。
                 会导致p2线程误判为空，还没取完数据就结束任务了。

输出：
把数据a放在队列里：
把数据b放在队列里：
把数据c放在队列里：
把数据d放在队列里：
把数据e放在队列里：
从队列拿到数据：a
从队列拿到数据：b
从队列拿到数据：c
从队列拿到数据：d
从队列拿到数据：e

注意红色字的说明！去掉p1.join()和p2.join()，运行多几次，你会知道为什么的。