本文以實(shí)例形式分析了Python多進(jìn)程編程技術(shù)，有助于進(jìn)一步Python程序設(shè)計(jì)技巧。分享給大家供大家參考。具體分析如下：

一般來說，由于Python的線程有些限制，例如多線程不能充分利用多核CPU等問題，因此在Python中我們更傾向使用多進(jìn)程。但在做不阻塞的異步UI等場景，我們也會(huì)使用多線程。本篇文章主要探討Python多進(jìn)程的問題。

Python在2.6引入了多進(jìn)程的機(jī)制，并提供了豐富的組件及api以方便編寫并發(fā)應(yīng)用。multiprocessing包的組件Process, Queue, Pipe, Lock等組件提供了與多線程類似的功能。使用這些組件，可以方便地編寫多進(jìn)程并發(fā)程序。

Process

Process的使用有點(diǎn)像java.lang.Thread，但Thread是線程。start方法用以啟動(dòng)某個(gè)進(jìn)程。一個(gè)簡單的示例：

            
from multiprocessing import Process
import os
import time
def sleeper(name, seconds):
  print "Process ID# %s" % (os.getpid())
  print "Parent Process ID# %s" % (os.getppid())
  print "%s will sleep for %s seconds" % (name, seconds)
  time.sleep(seconds)

if __name__ == "__main__":
  child_proc = Process(target=sleeper, args=('bob', 5))
  child_proc.start()
  print "in parent process after child process start"
  print "parent process abount to join child process"
  child_proc.join()
  print "in parent process after child process join"
  print "the parent's parent process: %s" % (os.getppid())


          

實(shí)例化一個(gè)Process必須要指定target和args。target是新的進(jìn)程的入口方法，可以認(rèn)為是main方法。args是該方法的參數(shù)列表。啟動(dòng)進(jìn)程類似于啟動(dòng)Thread，必須要調(diào)用start方法。也可以繼承Process，覆蓋run方法，在run方法中實(shí)現(xiàn)該進(jìn)程的邏輯。調(diào)用join方法會(huì)阻塞當(dāng)前調(diào)用進(jìn)程，直到被調(diào)用進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束。
手工終止一個(gè)進(jìn)程可以調(diào)用terminate方法，在UNIX系統(tǒng)中，該方法會(huì)發(fā)送SIGTERM信號(hào)量，而在windows系統(tǒng)中，會(huì)借助TerminateProcess方法。需要注意的是，exit處理邏輯并不會(huì)被執(zhí)行，該進(jìn)程的子進(jìn)程不會(huì)被終止，他們只會(huì)變成孤兒進(jìn)程。

Queue

Queue是多進(jìn)程安全的隊(duì)列，可以使用Queue實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)傳遞。put方法用以插入數(shù)據(jù)到隊(duì)列中，put方法還有兩個(gè)可選參數(shù)：blocked和timeout。如果blocked為True（默認(rèn)值），并且timeout為正值，該方法會(huì)阻塞timeout指定的時(shí)間，直到該隊(duì)列有剩余的空間。如果超時(shí)，會(huì)拋出Queue.Full異常。如果blocked為False，但該Queue已滿，會(huì)立即拋出Queue.Full異常。

get方法可以從隊(duì)列讀取并且刪除一個(gè)元素。同樣，get方法有兩個(gè)可選參數(shù)：blocked和timeout。如果blocked為True（默認(rèn)值），并且timeout為正值，那么在等待時(shí)間內(nèi)沒有取到任何元素，會(huì)拋出Queue.Empty異常。如果blocked為False，有兩種情況存在，如果Queue有一個(gè)值可用，則立即返回該值，否則，如果隊(duì)列為空，則立即拋出Queue.Empty異常。Queue的一段示例代碼：

            
from multiprocessing import Process, Queue
def offer(queue):
  queue.put("Hello World")
def test(queue, num):
  queue.put("Hello World: " + str(num))
if __name__ == '__main__':
  q = Queue()
  p1 = Process(target=test, args=(q, 1))
  p1.start()
  p = Process(target=offer, args=(q,))
  p.start()
  p2 = Process(target=test, args=(q, 2))
  p2.start()
  p2 = Process(target=test, args=(q, 3))
  p2.start()
  print q.get()
  print q.get()
  print q.get()
  print q.get()
  print q.close()


          

輸出：

Hello World: 1
Hello World
Hello World: 2
None

Pipes

Pipe方法返回(conn1, conn2)代表一個(gè)管道的兩個(gè)端。Pipe方法有duplex參數(shù)，如果duplex參數(shù)為True(默認(rèn)值)，那么這個(gè)管道是全雙工模式，也就是說conn1和conn2均可收發(fā)。duplex為False，conn1只負(fù)責(zé)接受消息，conn2只負(fù)責(zé)發(fā)送消息。

send和recv方法分別是發(fā)送和接受消息的方法。例如，在全雙工模式下，可以調(diào)用conn1.send發(fā)送消息，conn1.recv接收消息。如果沒有消息可接收，recv方法會(huì)一直阻塞。如果管道已經(jīng)被關(guān)閉，那么recv方法會(huì)拋出EOFError。

            
from multiprocessing import Process, Pipe

def send(conn):
  conn.send("Hello World")
  conn.close()
if __name__ == '__main__':
  parent_conn, child_conn = Pipe()
  p = Process(target=send, args=(child_conn,))
  p.start()
  print parent_conn.recv()


          

同步

multiprocessing包提供了Condition, Event, Lock, RLock, Semaphore等組件可用于同步。下面是使用Lock的一個(gè)示例：

            
from multiprocessing import Process, Lock
def l(lock, num):
  lock.acquire() 
  print "Hello Num: %s" % (num)
  lock.release()
if __name__ == '__main__':
  lock = Lock()
for num in range(20):
  Process(target=l, args=(lock, num)).start()


          

總結(jié)

以上是Python multiprocessing庫的簡單介紹和實(shí)例，熟悉Java多線程開發(fā)的同學(xué)是不是覺得很熟悉，和java的Concurrency API很像，不過javaConcurrency是處理多線程的而已，我們可以直接按照以前Java多線程的經(jīng)驗(yàn)用這些API。

感興趣的朋友可以測試運(yùn)行本文實(shí)例以加深理解。相信本文所述對大家Python程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)有一定的借鑒價(jià)值。