了解进程（Process）
对于进程的定义，从不同的角度可以有不同的定义
- 进程是程序的一次执行
- 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动
- 进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配合调度的一个独立单位
程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
进程是进程实体的运行过程，系统进行资源分配合调度的一个独立单位。
举例说明：
程序：例如 xxx.py 这是程序，是一个静态的。
进程：一个程序运行起来后，代码 用到的资源称之为进程，它是操作系统分配资源的独立单位。
进程的状态
工作中，任务数往往大于 CPU 的核数，即一定有一些任务正在执行，而另外一些任务在等待 CPU 进行执行，因此导致了有了不同的状态
进程状态图
- 就绪态：运行的条件都已经慢去，正在等在 CPU 执行
- 执行态：CPU 正在执行其功能
- 等待态：等待某些条件满足，例如一个程序 sleep 了，此时就处于等待态
Python多进程
GIL(Global Interpreter Lock 全局解释器锁)：每个线程在执行的过程中都需要先获取 GIL，保证同一时刻只有一个线程可以执行代码。
由于 GIL(全局解释器锁) 的原因，Python中的多线程是 “伪并行” 无法利用 CPU 多核优势，如果想要充分地使用多核 CPU 的资源，在Python中大部分情况需要使用多进程。Python提供了 multiprocessing 模块来实现多进程。
multiprocessing 创建多进程
multiprocessing 模块就是跨平台版本的多进程模块，提供了一个 Process 类来代表一个进程对象，这个对象可以理解为是一个独立的进程，可以执行另外的事情。
2个while循环一起执行
代码语言：javascript复制# -*- coding:utf-8 -*-
import time
from multiprocessing import Process # 首先导入Process类
def run_proc():
"""子进程要执行的代码"""
while True:
print("----2----")
time.sleep(1)
if __name__=='__main__':
p = Process(target=run_proc) # 传入要执行的目标函数
p.start() # 启动进程
while True:
print("----1----")
time.sleep(1)
运行结果如下：
代码语言：javascript复制----1----
----2----
----1----
----2----
----1----
----2----
----1----
----2----
----1----
----2----
...
说明
- 创建子进程时，只需要传入一个执行函数和函数的参数，创建一个Process实例，用 start() 方法启动
Process语法结构
代码语言：javascript复制Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])
参数 | 含义 |
|---|---|
target | 表示调用对象，即子进程要执行的任务 |
args | 给target指定的函数传递的参数，以元组的方式传递 如：args=(1,2,'hui',) |
kwargs | 给target指定的函数传递关键字参数 如：kwargs={'name':'hui','age':18} |
name | 给进程设定一个名字，可以不设定 |
group | 指定进程组 |
Process对象的常用方法
方法 | 作用 |
|---|---|
start() | 启动子进程实例（创建子进程） |
is_alive() | 判断进程子进程是否还在活着 |
join([timeout]) | 是否等待子进程执行结束，或等待多少秒 |
terminate() | 不管任务是否完成，立即终止子进程 |
Process对象的常用属性
name：当前进程的别名，默认为Process-N，N为从1开始递增的整数pid：当前进程的pid（进程号）
给子进程指定的函数传递参数
代码语言：javascript复制# -*- coding:utf-8 -*-
import os
from time import sleep
from multiprocessing import Process
def run_proc(name, age, **kwargs):
for i in range(10):
print('子进程运行中，name= %s,age=%d ,pid=%d...' % (name, age, os.getpid()))
print(kwargs)
sleep(0.2)
def main():
p = Process(target=run_proc, args=('test',18), kwargs={"m":20})
p.start()
sleep(1) # 1秒中之后，立即结束子进程
p.terminate() # 终止子进程
p.join()
if __name__=='__main__':
main()
运行结果：
代码语言：javascript复制子进程运行中，name= test,age=18 ,pid=45097...
{'m': 20}
子进程运行中，name= test,age=18 ,pid=45097...
{'m': 20}
子进程运行中，name= test,age=18 ,pid=45097...
{'m': 20}
子进程运行中，name= test,age=18 ,pid=45097...
{'m': 20}
子进程运行中，name= test,age=18 ,pid=45097...
{'m': 20}
继承Process类创建多进程
创建进程的方式还可以使用类的方式，可以自定义一个类，继承 Process 类，重写run方法，每次实例化这个类的时候，就等同于实例化一个进程对象
代码语言：javascript复制import time
from multiprocessing import Process
# 定义进程类
class ClockProcess(Process):
def __init__(self,interval):
super().__init__(self) # 记得加载Process类的__init__()方法
self.interval = interval
def run(self):
print('子进程开始执行的时间:{}'.format(time.ctime()))
time.sleep(self.interval)
print('子进程结束的时间:{}'.format(time.ctime()))
def main():
# 创建子进程睡眠两秒
p = ClockProcess(2)
# 调用子进程
p.start()
# 等待子进程结束
p.join()
print('主进程结束')
if __name__=='__main__':
main()
运行结果
代码语言：javascript复制子进程开始执行的时间:Sat Oct 3 23:21:20 2020
子进程结束的时间:Sat Oct 3 23:21:22 2020
主进程结束
继承 Process 类，重写run方法，实例化的对象调用 start() 方法就会执行 run() 方法的代码
进程间不共享全局变量
代码语言：javascript复制# -*- coding:utf-8 -*-
import os
import time
from multiprocessing import Process
nums = [11, 22]
def work1():
"""子进程要执行的代码"""
print("in process1 pid=%d ,nums=%s" % (os.getpid(), nums))
for i in range(3):
nums.append(i)
time.sleep(1)
print("in process1 pid=%d ,nums=%s" % (os.getpid(), nums))
def work2():
"""子进程要执行的代码"""
print("in process2 pid=%d ,nums=%s" % (os.getpid(), nums))
def main():
p1 = Process(target=work1)
p1.start() # 子进程开启
p1.join() # 等待子进程执行结束
p2 = Process(target=work2)
p2.start()
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果：
代码语言：javascript复制in process1 pid=11349 ,nums=[11, 22]
in process1 pid=11349 ,nums=[11, 22, 0]
in process1 pid=11349 ,nums=[11, 22, 0, 1]
in process1 pid=11349 ,nums=[11, 22, 0, 1, 2]
in process2 pid=11350 ,nums=[11, 22]
说明： p1 进程往 num 列表添加的元素，与 p2 进程不共享，p2 进程打印的还是原来的 num[11, 12]。
Python多线程、进程对比
对比方式 | 线程 | 进程 |
|---|---|---|
Python模块 | threading | multiprocessing |
开启方式 | threading.Thread() 继承 Thread 类 | multiprocessing.Process() 继承 Process 类 |
共享全局变量 | 共享 | 不共享 |
