Python_进程详解与线程区别

进程

概念:一个运行的程序或软件

            进程是操作系统资源分配的基础单位

            注意:一个程序至少一个进程,一个进程至少一个线程。线程是依附在进程里面的,没有进程就没有线程

状态:

            任务数大于CPU核数时,不同任务的执行状态不同

            cpu给每个进程分配的执行时间 = 时间片

            就绪状态:通过CPU的时间片进入运行状态

            执行状态:执行等待需求的条件和变量进入等待状态

            等待状态:等待满足条件的值后进入就绪状态。

应用:

        导入:import multiprocessing

        参数:

                Process([group ,[target ,[name ,[args ,[kwargs]]]]])

                group:指定进程组,目前使用None

                target:执行的目标任务名

                name:进程名字

                args:以元祖方式传参【单个元素的元组加上 , 】

                kwargs:以字典方式给执行任务传参

                sub_process = multiprocessing.Process(target=show_info, args=("赵丽颖",18))

                sub_process2 = multiprocessing.Process(target=show_info, kwargs={"name":"刘诗诗","age":20})

                start():启动

方法:

    查看当前进程:current_process = multiprocessing.current_process()

    获取当前进程编号:current_process.pid /os.getpid()

    获取当前父进程的编号:os.getppid()

    根据进程编号关闭进程:os.kill(os.getpid(),9)

    等待子进程执行结束,或等待多久(秒):进程对象.join([timeout])

    设置守护进程:进程对象.daemon = True

    查看当前进程是否是守护进程:multiprocessing.current_process().daemon

    立刻终止子进程:进程对象.terminate()

    当前进程活动状态:multiprocessing.current_process().is_alive()

    实例对象常用属性:

                name:当前进程别名,默认Process-N,N从1开始递增的整数

                pid:当前进程的pid(进程号)

    Linux命令:

                根据进程名查看进程 ID :ps aux | grep 进程名

                根据 进程ID/端口号 查看占用的 端口/进程ID :netstat -nap | grep 进程id/端口号

                强制退出:kill -9 PID    

                (所有进程都有父进程,用于回收子进程的资源。所以删除了父进程,仍然会自动分配)

                注意点:

                1.进程之间不共享全局变量

            【创建子进程是对主进程进行拷贝,进程之间相互独立,访问的全局变量也不是同一个,所以进程之间不共享全局变量】

                2.主进程会等待所有进程执行完后再退出

进程通信(Queue):

                队列可以放入任意数据类型

                初始化:multiprocessing.Queue(数量)【存储最大的消息个数】

(如果没有指定最大数,或者为负值,那么没有上限[直到内存耗尽])


                返回队列包含的消息数量:Queue.qsize()    【部分系统不支持】

                队列为空,返回Boole值:Queue.empty()    【不可靠】

                【可以配合join延时判断len()的长度来判断是否为空】

                队列是否满,返回Boole值:Queue.full()

                获取队列中的一条消息:Queue.get([block, [timeout]])【block默认为True】

                Queue.get_nowait():等同于 Queue.get(False)

(

                1.如果block使用默认值,且无设置timeout,消息队列为空,会阻塞,一直到右消息为止。

                设置了timeout,则等待timeout秒后,没有读取到任何消息,抛出"Queue.Empty"异常

                2.如果block值为False,消息队列为空,则立刻抛出"Queue.Empty"异常

)

                写入队列中一条信息:Queue.put(item, [block, [timeout]])【block默认为True】

                Queue.put_nowait(item):等同于Queue.put(item,False)

(

                1.如果block为默认值,且没有timeout,队列没有空间可写入,阻塞,直到消息队列有空间为止。

                设置了timeout,则等待timeout秒后,还没有空间,抛出"Queue.Full"异常

                2.如果block为False,消息列队没有空间可写入,则立刻抛出"Queue.Full"异常

)

进程池(Pool):

                概念:根据任务执行情况自动创建进程,尽量少创建合理利用多的完成任务

                原理:初始化时设定最大进程数,根据提交到Pool的任务进行分配,池没满则新建进程,已经是最大值时,请求等待,直到之前池里有进程结束,用之前的进程来执行新的任务

                优点:

                    1.提高用户体验,提高响应速度

                    2.重复使用进程完成任务,节约进程的创建和释放的资源开销

                进程池通信:multiprocessing.Mangage().Queue()

                创建:multiprocessing.Pool(参数)【进程池中进程的数量】

                进程池同步执行:pool.apply(func, [args, [kwargs]])

               【阻塞方式调用函数,上一个执行完成才会执行下一个】

                进程池异步执行:pool.apply_async(任务名)

               【非阻塞方式调用函数,同时执行线程池上限个数的任务】

                关闭进程池:pool.close()

               【关闭Pool,使其不再接受新的任务】

                强制终止任务:pool.terminate

               【不管任务是否完成,立刻终止】

                主进程阻塞:pool.join()

                【主进程阻塞,等待子进程的退出,必须在close或terminate之后】


线程与进程对比:


区别:

    1.进程之间不共享全局变量

    2.线程之间共享全局变量,但会出现资源竞争问题,使用互斥锁或者线程同步

    3.创建进程的资源开销大于创建线程的资源开销

    4.进程是操作系统资源分配的基本单位,线程是CPI调度的基本单位

    5.线程不能够独立执行,必须依存在进程中

    6.多进程开发比单进程多线程稳定性要强

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