【Python使用】python高級進階知識md總結第5篇：獲取進程編號,1. 獲取進程編號的目的【附代碼文檔】

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獲取進程編號

學習目標

  • 能夠知道如果獲取進程編號

1. 獲取進程編號的目的

獲取進程編號的目的是驗證主進程和子進程的關係，可以得知子進程是由那個主進程創建出來的。

獲取進程編號的兩種操作

  • 獲取當前進程編號
  • 獲取當前父進程編號

2. 獲取當前進程編號

os.getpid() 表示獲取當前進程編號

示例代碼:

import multiprocessing
import time
import os


  
  
# 跳舞任務
  
  
def dance():
    # 獲取當前進程的編號
    print("dance:", os.getpid())
    # 獲取當前進程
    print("dance:", multiprocessing.current_process())
    for i in range(5):
        print("跳舞中...")
        time.sleep(0.2)
        # 擴展:根據進程編號殺死指定進程
        os.kill(os.getpid(), 9)


  
  
# 唱歌任務
  
  
def sing():
    # 獲取當前進程的編號
    print("sing:", os.getpid())
    # 獲取當前進程
    print("sing:", multiprocessing.current_process())
    for i in range(5):
        print("唱歌中...")
        time.sleep(0.2)


if __name__ == '__main__':

    # 獲取當前進程的編號
    print("main:", os.getpid())
    # 獲取當前進程
    print("main:", multiprocessing.current_process())
    # 創建跳舞的子進程
    # group: 表示進程組，目前只能使用None
    # target: 表示執行的目標任務名(函數名、方法名)
    # name: 進程名稱, 預設是Process-1, .....
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, name="myprocess1")
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing)

    # 啟動子進程執行對應的任務
    dance_process.start()
    sing_process.start()

執行結果:

main: 70763
main: <_MainProcess(MainProcess, started)>
dance: 70768
dance: <Process(myprocess1, started)>
跳舞中...
sing: 70769
sing: <Process(Process-2, started)>
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...

3. 獲取當前父進程編號

os.getppid() 表示獲取當前父進程編號

示例代碼:

import multiprocessing
import time
import os


  
  
# 跳舞任務
  
  
def dance():
    # 獲取當前進程的編號
    print("dance:", os.getpid())
    # 獲取當前進程
    print("dance:", multiprocessing.current_process())
    # 獲取父進程的編號
    print("dance的父進程編號:", os.getppid())
    for i in range(5):
        print("跳舞中...")
        time.sleep(0.2)
        # 擴展:根據進程編號殺死指定進程
        os.kill(os.getpid(), 9)


  
  
# 唱歌任務
  
  
def sing():
    # 獲取當前進程的編號
    print("sing:", os.getpid())
    # 獲取當前進程
    print("sing:", multiprocessing.current_process())
    # 獲取父進程的編號
    print("sing的父進程編號:", os.getppid())
    for i in range(5):
        print("唱歌中...")
        time.sleep(0.2)


if __name__ == '__main__':

    # 獲取當前進程的編號
    print("main:", os.getpid())
    # 獲取當前進程
    print("main:", multiprocessing.current_process())
    # 創建跳舞的子進程
    # group: 表示進程組，目前只能使用None
    # target: 表示執行的目標任務名(函數名、方法名)
    # name: 進程名稱, 預設是Process-1, .....
    dance_process = multiprocessing.Process(target=dance, name="myprocess1")
    sing_process = multiprocessing.Process(target=sing)

    # 啟動子進程執行對應的任務
    dance_process.start()
    sing_process.start()

main: 70860
main: <_MainProcess(MainProcess, started)>
dance: 70861
dance: <Process(myprocess1, started)>
dance的父進程編號: 70860
跳舞中...
sing: 70862
sing: <Process(Process-2, started)>
sing的父進程編號: 70860
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...
唱歌中...

4. 小結

  • 獲取當前進程編號

    • os.getpid()

  • 獲取當前父進程編號

    • os.getppid()

  • 獲取進程編號可以查看父子進程的關係

進程執行帶有參數的任務

學習目標

  • 能夠寫出進程執行帶有參數的任務

1. 進程執行帶有參數的任務的介紹

前面我們使用進程執行的任務是沒有參數的，假如我們使用進程執行的任務帶有參數，如何給函數傳參呢?

Process類執行任務並給任務傳參數有兩種方式:

  • args 表示以元組的方式給執行任務傳參
  • kwargs 表示以字典方式給執行任務傳參

2. args參數的使用

示例代碼:

import multiprocessing
import time


  
  
# 帶有參數的任務
  
  
def task(count):
    for i in range(count):
        print("任務執行中..")
        time.sleep(0.2)
    else:
        print("任務執行完成")


if __name__ == '__main__':
    # 創建子進程
    # args: 以元組的方式給任務傳入參數
    sub_process = multiprocessing.Process(target=task, args=(5,))
    sub_process.start()

執行結果:

任務執行中..
任務執行中..
任務執行中..
任務執行中..
任務執行中..
任務執行完成

3. kwargs參數的使用

示例代碼:

import multiprocessing
import time


  
  
# 帶有參數的任務
  
  
def task(count):
    for i in range(count):
        print("任務執行中..")
        time.sleep(0.2)
    else:
        print("任務執行完成")


if __name__ == '__main__':
    # 創建子進程

    # kwargs: 表示以字典方式傳入參數
    sub_process = multiprocessing.Process(target=task, kwargs={"count": 3})
    sub_process.start()

執行結果:

任務執行中..
任務執行中..
任務執行中..
任務執行完成

4. 小結

  • 進程執行任務並傳參有兩種方式:

    • 元組方式傳參(args): 元組方式傳參一定要和參數的順序保持一致。
    • 字典方式傳參(kwargs): 字典方式傳參字典中的key一定要和參數名保持一致。

進程的註意點

學習目標

  • 能夠說出進程的註意點

1. 進程的註意點介紹

  1. 進程之間不共用全局變數
  2. 主進程會等待所有的子進程執行結束再結束

2. 進程之間不共用全局變數

import multiprocessing
import time

  
  
# 定義全局變數
  
  
g_list = list()


  
  
# 添加數據的任務
  
  
def add_data():
    for i in range(5):
        g_list.append(i)
        print("add:", i)
        time.sleep(0.2)

    # 代碼執行到此，說明數據添加完成
    print("add_data:", g_list)


def read_data():
    print("read_data", g_list)


if __name__ == '__main__':
    # 創建添加數據的子進程
    add_data_process = multiprocessing.Process(target=add_data)
    # 創建讀取數據的子進程
    read_data_process = multiprocessing.Process(target=read_data)

    # 啟動子進程執行對應的任務
    add_data_process.start()
    # 主進程等待添加數據的子進程執行完成以後程式再繼續往下執行，讀取數據
    add_data_process.join()
    read_data_process.start()

    print("main:", g_list)

    # 總結: 多進程之間不共用全局變數

執行結果:

add: 0
add: 1
add: 2
add: 3
add: 4
add_data: [0, 1, 2, 3, 4]
main: []
read_data []

進程之間不共用全局變數的解釋效果圖:

進程關係

3. 進程之間不共用全局變數的小結

  • 創建子進程會對主進程資源進行拷貝，也就是說子進程是主進程的一個副本，好比是一對雙胞胎，之所以進程之間不共用全局變數，是因為操作的不是同一個進程裡面的全局變數，只不過不同進程裡面的全局變數名字相同而已。

4. 主進程會等待所有的子進程執行結束再結束

假如我們現在創建一個子進程，這個子進程執行完大概需要2秒鐘，現在讓主進程執行0.5秒鐘就退出程式，查看一下執行結果，示例代碼如下:

import multiprocessing
import time


  
  
# 定義進程所需要執行的任務
  
  
def task():
    for i in range(10):
        print("任務執行中...")
        time.sleep(0.2)

if __name__ == '__main__':
    # 創建子進程
    sub_process = multiprocessing.Process(target=task)
    sub_process.start()

    # 主進程延時0.5秒鐘
    time.sleep(0.5)
    print("over")
    exit()

    # 總結： 主進程會等待所有的子進程執行完成以後程式再退出

執行結果:

任務執行中...
任務執行中...
任務執行中...
over
任務執行中...
任務執行中...
任務執行中...
任務執行中...
任務執行中...
任務執行中...
任務執行中...

說明:

通過上面代碼的執行結果，我們可以得知: 主進程會等待所有的子進程執行結束再結束

假如我們就讓主進程執行0.5秒鐘，子進程就銷毀不再執行，那怎麼辦呢?

  • 我們可以設置守護主進程 或者 在主進程退出之前 讓子進程銷毀

守護主進程:

  • 守護主進程就是主進程退出子進程銷毀不再執行

子進程銷毀:

  • 子進程執行結束

保證主進程正常退出的示例代碼:

import multiprocessing
import time


  
  
# 定義進程所需要執行的任務
  
  
def task():
    for i in range(10):
        print("任務執行中...")
        time.sleep(0.2)

if __name__ == '__main__':
    # 創建子進程
    sub_process = multiprocessing.Process(target=task)
    # 設置守護主進程，主進程退出子進程直接銷毀，子進程的生命周期依賴與主進程
    # sub_process.daemon = True
    sub_process.start()

    time.sleep(0.5)
    print("over")
    # 讓子進程銷毀
    sub_process.terminate()
    exit()

    # 總結： 主進程會等待所有的子進程執行完成以後程式再退出
    # 如果想要主進程退出子進程銷毀，可以設置守護主進程或者在主進程退出之前讓子進程銷毀

執行結果:

任務執行中...
任務執行中...
任務執行中...
over

5. 主進程會等待所有的子進程執行結束再結束的小結

  • 為了保證子進程能夠正常的運行，主進程會等所有的子進程執行完成以後再銷毀，設置守護主進程的目的是主進程退出子進程銷毀，不讓主進程再等待子進程去執行。
  • 設置守護主進程方式： 子進程對象.daemon = True
  • 銷毀子進程方式： 子進程對象.terminate()

線程

學習目標

能夠知道線程的作用

1. 線程的介紹

在Python中，想要實現多任務除了使用進程，還可以使用線程來完成，線程是實現多任務的另外一種方式。

2. 線程的概念

線程是進程中執行代碼的一個分支，每個執行分支（線程）要想工作執行代碼需要cpu進行調度 ，也就是說線程是cpu調度的基本單位，每個進程至少都有一個線程，而這個線程就是我們通常說的主線程。

3. 線程的作用

多線程可以完成多任務

多線程效果圖:

線程

4. 小結

  • 線程是Python程式中實現多任務的另外一種方式，線程的執行需要cpu調度來完成。

多線程的使用

學習目標

  • 能夠使用多線程完成多任務

1. 導入線程模塊

  
  
#導入線程模塊
  
  
import threading

2. 線程類Thread參數說明

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

  • group: 線程組，目前只能使用None
  • target: 執行的目標任務名
  • args: 以元組的方式給執行任務傳參
  • kwargs: 以字典方式給執行任務傳參
  • name: 線程名，一般不用設置

3. 啟動線程

啟動線程使用start方法

4. 多線程完成多任務的代碼

import threading
import time

  
  
# 唱歌任務
  
  
def sing():
    # 擴展： 獲取當前線程
    # print("sing當前執行的線程為：", threading.current_thread())
    for i in range(3):
        print("正在唱歌...%d" % i)
        time.sleep(1)

  
  
# 跳舞任務
  
  
def dance():
    # 擴展： 獲取當前線程
    # print("dance當前執行的線程為：", threading.current_thread())
    for i in range(3):
        print("正在跳舞...%d" % i)
        time.sleep(1)


if __name__ == '__main__':
    # 擴展： 獲取當前線程
    # print("當前執行的線程為：", threading.current_thread())
    # 創建唱歌的線程
    # target： 線程執行的函數名
    sing_thread = threading.Thread(target=sing)

    # 創建跳舞的線程
    dance_thread = threading.Thread(target=dance)

    # 開啟線程
    sing_thread.start()
    dance_thread.start()

執行結果:

正在唱歌...0
正在跳舞...0
正在唱歌...1
正在跳舞...1
正在唱歌...2
正在跳舞...2

5. 小結

  1. 導入線程模塊

    • import threading

  2. 創建子線程並指定執行的任務

    • sub_thread = threading.Thread(target=任務名)

  3. 啟動線程執行任務

    • sub_thread.start()

未完待續， 同學們請等待下一期

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