多任务之进程浅谈

1、进程及状态

　　一、进程

　　　　程序，是指静态，而进程则是动态的概念，首先把程序运行起来，代码+涉及的资源=进程，它是操做系统分配资源的基本单位，多进程能够实现多任务

　　二、进程的状态

　　　　一、就绪态：一切准备好，只等待CPU的调度

　　　　二、运行态：CPU正在执行本进程的代码

　　　　三、等待态：等待某个条件的知足，好比sleep，socket.recvfrom，互斥锁的解锁，等待红绿灯，条件知足则进入就绪态

2、进程的建立-multiprocessing（重点）

　　一、multiprocessing模块介绍：multiprocessing模块就是跨平台版本的多进程模块，提供了一个Process类来建立进程对象

　　二、经过multiprocessing模块建立子进程

　　　　实现步骤：

　　　　　　一、导入multiprocessing模块

　　　　　　 二、准备用于封装任务的函数

　　　　 　　三、经过multiprocessing.Process()建立子进程target=function

　　　　　　  四、执行子进程

　　　　　　   参考代码以下：

　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　

　　三、获取进程的id

　　　　a>经过Linux命令方式查看进程id：ps -aux | grep ‘02-’

　　　　b>经过代码方式查看进程id

　　　　　　　　当前的子进程是有主进程建立的

　　　　　　　　os.getpid():取得当前进程的id

　　　　　　　　os.getppid()：取得父进程id（建立当前进程的进程id）

　　　　　　　　print("------in main -----当前进程id=%d，父进程id=%d“%（os.getpid(), os.getppid()））

　　

4. Process语法结构
a> Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])
"""Process初始化参数"""
- target： 目标，指向，　表示子进程要执行的代码在target指向的函数中
- args：向target指向的函数传递不定参数，　以元组类型来封装这些不定参数
- kwargs：向target指向的函数传递关键字参数，以字典类型来封装这些关键字参数

b> 进程对象经常使用的属性、方法
- process.name: 进程的名称
- process.pid： 进程的id
- process.start() ： 执行进程
- process.is_alive()： 进程是不是活的
- process.join(timeout) : 阻塞当前进程(主进程)，等待子进程执行完毕，再解阻塞
# timeout=2 : 最多阻塞主进程2秒，超过2秒，则主进程解阻塞
- process.terminate() :结束子进程的执行

参考代码： 03-向子进程传递参数.py
参考代码： 04-进程的属性和方法.py

5. 进程间不共享全局变量
进程间不共享全局变量
参考代码： 05-进程间不共享全局变量.py

3、进程线程对比

a>功能方面
都能完成多任务
b>定义方面
1. 进程是操做系统进行资源分配和调度的一个基本单位.
2.线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程本身基本上不拥有系统资源,可是它可与同属一个进程的其余的线程共享进程所拥有的所有资源.

c>区别
1. 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
2.线程的划分尺度小于进程(资源比进程少)，使得多线程程序的并发性高。
3.进程在执行过程当中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提升了程序的运行效率
4.线程不可以独立执行，必须依存在进程中

d>优缺点
线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反
目标的理解： 要实现多任务， 开多线程比开多进程要更好

4、进程间通讯-Queue(队列)

1.队列介绍
经常使用的数据结构，采用先进先出原则(fifo: first inter first outer)，从队列的尾部存(put)数据
从队列的头部取(get)数据

2. Queue 的使用
a> queue基本使用
- multiprocess.Queue(maxsize=3)
建立队列对象,maxsize : 设置队列存数据的上限，假如不设置maxsize， 则没有上限的要求
- put(item)
向队列存数据，假如当前队列满，则等待
- get()
从队列取数据，假如当前队列空，则等待
- full()： 判队列是否满
- empty()： 判队列是否空

参考代码： 06-队列queue初体验.py

b> 使用Queue队列实现进程间通讯
案例需求： 在父进程中建立两个子进程，一个往Queue里写数据p,y,t,h,o,n一个从Queue里读取数据，实现进程间通讯

参考代码： 07-经过队列实现进程间通讯.py

5、进程的建立-进程池Pool
1. 进程池做用
控制进程的数量，重复利用进程对象,减小建立和销毁进程的开销
2. 进程池体验
1. multiprocessing.Pool()
建立进程池对象，能够设置进程池的最大值
2. apply_async(func[,args[,kwds]])
apply(func[,args[,kwds]])
申请异步执行任务
- func: 指向要执行的函数
- args:向要执行的函数传递可变参数
- kwds:向要执行的函数传递命名参数
3. close() : 关闭进程池， 再也不接收新的任务请求
4. terminate() ： 结束进程池中的全部子进程，
5. join(): 阻塞当前进程(主进程)，等到进程池中的全部进程执行完毕后，再解阻塞

提示(拓展)：
进程池的子进程都是由主进程建立的
且默认都是守护进程
假如要执行完进程池中子进程的任务
必须作：
pool.close()
pool.join() # 阻塞主进程

参考代码： 08-进程池体验.py

3. 进程池中的进程通讯
案例需求： 从进程池中子进程，一个往Queue里写数据i,t,c,a,s,t一个从Queue里读取数据，实现进程池进程间的通讯

提示：若是要使用Pool建立进程，就须要使用multiprocessing.Manager()中的Queue()，而不是multiprocessing.Queue()