day32 开启进程process的其他方法 进程池

一、上节回顾

开启进程：

from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
    print("%s is running"%name)
    time.sleep(2)
    print("%s is stopping"%name)
if __name__=="__main__":#在windows系统下，开启子进程必须写到这一行下面
    p=Process(target=task,args=("egon",))
    p.start() #只是在给操作系统发了一个信号，让操作系统去开启进程（申请内存+拷贝父进程的地址空间）
    print("主")

1、什么是进程？

　　进程是一个抽象的概念，进程即正在执行的过程，进程的概念起源于操作系统，

　　进程的创建，调度管理都贵操作系统管

2、操作系统的作用？

　　1、管理的硬件，把复杂丑陋的硬件接口封装成良好的接口给客户使用

　　2、进程的创建，调度管理都贵操作系统管理

3、多道技术？

　　产生背景：针对单核下实现并发

　　核心：

　　　　1、空间上复用（多个进程的内存空间是互相隔离的）

　　　　2、时间上的复用（复用cpu的时间）

一些小知识：

     cpu 时间片是指的cpu中的一小块时间

　　作业讲解中遇到的问题：

　　（1）并发是指的任务

　　（2）实现服务端的并发

　　（3）服务端的作用：建立连接 通信

　　（4）开启进程：

　　（5）listen是指的操作系统的限制，队列是占用的内存的空间

　　　　第一次握手是指的操作系统从从队列中取走一个回给客户端

　　（6）操作系统不仅干TCP建立连接的活，还要做其他的工作

　　（7）一个server对象产生一个端口建立连接

　　（8）一个服务端于多个客户端实现并发

　　（9）进程的开启，是占用内存空间，不可能无限的开启进程，客户端有可能会开启一个上百万的进程

二、新内容

（一、开启进程）

 1、进程的两种方式

# # 方式一
from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
    print("%s is running"%name)
    time.sleep(2)
    print("%s is stopping"%name)
if __name__=="__main__":#在windows系统下，开启子进程必须写到这一行下面
    p=Process(target=task,args=("egon",))
    p.start() #只是在给操作系统发了一个信号，让操作系统去开启进程（申请内存+拷贝父进程的地址空间）
    print("主")

 方式二（不重要，不符合规范）
from multiprocessing import Process
import time
class Myprocess(Process):
    def __init__(self,name):
        super().__init__()
        self.name=name
    def run(self):
        time.sleep(2)
        print("%s is running"%self.name)
        time.sleep(3)
if __name__=="__main__":
    p=Myprocess("egon")
    p.start()
    print("主")

2、python解释器相当于一个函数，将写的代码编程能运行的程序

　　一个程序运行两遍就是两个进程，就相当于一个py关掉又运行了一次（讲特性（线程）的时候会用到）

import time,os
print(os.getpid(),os.getpid())
time.sleep(10)

#python3 test.py----->python.exe

3、僵尸进程：父进程，结束进程还存在

　　　　　　正常存在是先是子进程结束，然后结束父进程

　　重要点：start  join

　　　　　　确定子进程结束之后才会进行主进程  使用join（）

　　　　　　开启进程的方法 p.start()  只是传递信号给操系统，并没有顺序

　　　　　　没有办法实现顺序执行

from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
    print("%s is running"%name)
    time.sleep(2)
if __name__=="__main__":
    p1=Process(target=task,args=("egon",))
    p2=Process(target=task,args=("alex",))
    p3=Process(target=task,args=("yxxx",))
    p_1=[p1,p2,p3]
    for p in p_1:
        p.start()
    for p in p_1:
        p.join()
    print("主")

4、作为了解

from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
    print("%s is running"%name)
    time.sleep(2)
if __name__=="__main__":
    p1=Process(target=task,args=("egon",),name="xxxxx")
    p1.start()
    print(p1.name)
    print(p1.pid)  #子进程 ID
    p1.join()     #先子进程后主进程
    p1.terminate()  #强行终止子进程
    print(p1.is_alive()) #判断子进程是否还存在
    print("主")

 5、参数介绍

1 group参数未使用，值始终为None
2 
3 target表示调用对象，即子进程要执行的任务
4 
5 args表示调用对象的位置参数元组，args=(1,2,'egon',)
6 
7 kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'egon','age':18}
8 
9 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 
 4 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
 5 p.is_alive():如果p仍然运行，返回True
 6 
 7 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 
3 p.name:进程的名称
4 
5 p.pid：进程的pid
6 
7 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)
8 
9 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）

（二、进程池）

提交/调用任务的方式有两种：

　　同步调用：提交/调用一个任务，然后就在原地等着，等到该任务执行完毕拿到结果，再执行下一行代码

　　异步调用：提交/调用一个任务，不在原地等着，直接执行下一行代码，结果？

1、异步调用

# from multiprocessing import Process,pool
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
import time,random,os
def piao(name):
    print("%s is piaoing %s"%(name,os.getpid()))
    time.sleep(random.randint(1,4))

if __name__=="__main__":
    p=ProcessPoolExecutor(4)
    for i in range(10):
        p.submit(piao,"alex %s"%i)

    #关门+等
    #pool.close()
    #pool.join()
    p.shutdown(wait=True)
    print("主",os.getpid())

说明：

同时进行的进程一共有四个，四个同时进行（一共造出四个进程，就是有四个ID）

for循环丢进进程只是发出一个信号

2、同步调取结果：

3、异步调取结果

# from multiprocessing import Process,pool
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
import time,random,os
def piao(name,n):
    print("%s is piaoing %s"%(name,os.getpid()))
    time.sleep(1)
    return n ** 2

if __name__ == '__main__':
    p=ProcessPoolExecutor(4)
    objs=[]
    start=time.time()
    for i in range(10):
        # res=p.submit(piao,'alex %s' %i,i).result() #同步调用
        # print(res)
        obj=p.submit(piao,'alex %s' %i,i) #异步调用
        objs.append(obj)

    for obj in objs:
        print(obj.result())

    stop=time.time()
    print(stop-start)
    # 关门+等
    # pool.close()
    # pool.join()
    p.shutdown(wait=True)
    print('主',os.getpid())

异步调取结果不影响并发的执行：

4、时间的计算：开启进程也需要花费时间，切换的时间，操作系统创建进程申请拷贝空间的时间

　　开启进程数量越多花费的时间越短（在机器可承受的范围之内的情况下）

from multiprocessing import Process
import time,random,os
def piao(name,n):
    print("%s is piaoing %s"%(name,os.getpid()))
    time.sleep(1)
    return n**2
if __name__=="__main__":
    start=time.time()
    p_1=[]
    for i in range(10):
        p=Process(target=piao,args=("ss",1))
        p_1.append(p)
        p.start()
        
    for p in p_1:
        p.join()
        
    stop=time.time()
    print(stop-start)