python多进程

首先进程是资源调度的一个最小集合，通常起一个进程，然后通过操作系统完成资源的调度。具体的细节还需要进修。。。。。

总之，通过python也可以实现多进程的。

通常，我们启动一个进程的时候，都是通过父进程来启动这个对应的子进程，在python中，我们可以通过os模块，通过os.getpid()&os.getppid()来查看当前进程以及父进程的进程ID。或者我们可以通过multiprocessing模块中的创建一个进程的实例化对象后，通过调用pid这个方法来查看这个进程的进程ID。

当我们利用多进程的时候，就可以实现同一时间内做多件事情。在python中，如果我们启动多个子进程，主进程的执行和子进程的执行是没有影响的，但是，如果你想实现等待子进程执行完毕后才允许主进程执行完毕，可以利用join()方法，这里的join就相当于wait，就是，等待这个进程执行完毕，才进行下一步。同样，当主进程执行完毕后，程序并不会退出，而是等待子进程也执行完毕才会退出，这时候，如果我们想实现主进程执行完毕后，某些子进程必须跟随者主进程的结束而结束，就可以设置某个子进程p，令其p.daemon = True，使这个进程变成守护进程，这样，当主进程执行完毕后，守护进程便会跟着退出（不管它执行完毕与否）。更直白一点，就像古代皇帝死后，一些妃子需要陪葬，大臣不需要陪葬，这时候，这些妃子就相当于守护进程。。。

插入一段代码。。研究一下。

from multiprocessing import Process
import time

def func():
    time.sleep(5)
    print('^^'*5)

def run():
    time.sleep(1)
    print('i am running')

if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=run)
    p1.daemon = True

    p1.start()
    p2 = Process(target=func)
    p2.start()
    print(p2.pid)
    for i in range(5):
        time.sleep(0.1)
        print('i am chief process')

除了这些之外，多进程还有某些特性。假设你要实现一个抢票功能，这时候，你想着so easy，每个人抢票的行为作为一个进程，不就可以实现同时抢票了吗？于是开始bangbangbang敲好了代码，测试的时候发现为什么只放出去一张票，好几个人抢到了，这是因为，起多个进程，他们有可能同时读入这个数据，导致疯狂被投诉。。。这时候，不要慌，进程里面还有进程锁这个东西，什么意思呢，就是好比你去拉屎，拉屎的时候肯定只能一人一个坑位，你进去了把门锁住，防止别人进来（除非你不是在拉屎，里面有俩人。。咳咳）。进程所就是，你要获取这个数据，你刚刚得到这个数据要进行处理，这个时候，你就把门反锁住，等你处理完了再把门打开，钥匙挂到门上，这样就避免了bug。如果你说，一次只能进一个人这样太不友好了，我就是喜欢群P，怎么办？你可以在门上挂多点钥匙啊，这样不就可以好多人进去，限制了进去的人的数量。。。。这种可以有多个钥匙的锁称为“信号量”（semaphore）。

给你一个抢票的游戏：

from multiprocessing import Process
from multiprocessing import Lock
import time
import random
import json

def search_ticket():
    with open('ticket') as f:
        ticket = (json.load(f)['count'])
        print('there is %s tickets'%ticket)
        return ticket
def get_ticket(i,lock):
    count_ticket = search_ticket()
    lock.acquire()
    if count_ticket:
        print('%s has gotten a ticket'%i)
        count_ticket -= 1
        with open('ticket','w') as f:
            json.dump({'count':count_ticket},f)
    else:
        print('there is no ticket')
    lock.release()
if __name__ == "__main__":
    lock = Lock()
    for i in range(10):
        time.sleep(random.randint(0,1))
        p = Process(target=get_ticket,args=(i,lock))
        p.start()

这里用json文件代表抢票的数据库，插入random和time模块模拟实际抢票过程中的网络时延。

接下来用信号量来模拟一下拉屎这个环节，每个人都有0-3秒的时间，毕竟超过三秒都是病。。。

from multiprocessing import Process
from multiprocessing import Semaphore
import time
import random
def toilet(i,sem):
    sem.acquire()
    print('%s 进去拉屎了'%i)
    time.sleep(random.randint(0,3))
    sem.release()
    print('%s 已经拉完出来了，很饱'%i)

if __name__ == '__main__':
    sem = Semaphore(4)
    for i in range(10):
        p = Process(target=toilet,args=(i,sem))
        p.start()

除了锁这个概念外，进程还有一些小知识点需要掌握，队列和事件。队列很简单，无非就是先进先出，进去出去的原则，除此之外，还有qsize这个用法，但是再多进程中，这个方法有可能不准确，因为如果你读取一个数据的size的同时，又put进去了一个数据，通过队列可以实现子进程和主进程以及子进程和子进程之间的通信。

事件的话，就是可以模拟红绿灯，Event只需要记住这几个就行，clear/set/wait/is_set，当is_set为True的时候，程序是不阻塞的，默认情况下，wait是阻塞的，这样说也不大明白，还是插入一段红绿灯的例子：

from multiprocessing import Event
from multiprocessing import Process
import time

def traffic_light(e):
    while True:
        if e.is_set():
            print('绿灯，可以通过')
            time.sleep(2)
            e.clear()
        else:
            print('红灯，不能通过')
            time.sleep(3)
            e.set()
def car(i,e):
    e.wait()
    print('%s 车可以通过'%i)


if __name__ == '__main__':
    e = Event()
    p1 = Process(target=traffic_light,args=(e,))
    p1.start()
    for i in range(20):
        if i % 3 == 0:
            time.sleep(3)
        else:
            p = Process(target=car,args=(i,e))
            p.start()

此例中，假设车流量比较小，每三秒过来两辆车，红绿灯启用一个进程，每辆车也视为一个进程，通过事件e的is_set的布尔值的变化实现了进程间的通信。