1 什么是進(jìn)程

進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位，進(jìn)程表示程序正在執(zhí)行的過程，是‘活的’，而程序就是一推躺在硬盤上的代碼，是‘死的’。

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2 進(jìn)程的調(diào)度

1.先來先服務(wù)調(diào)度算法：對(duì)長(zhǎng)作業(yè)有利，對(duì)短作業(yè)無利
2.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法：對(duì)短作業(yè)有利，對(duì)長(zhǎng)作業(yè)無利
3.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法+多級(jí)反饋隊(duì)列
該方法是指，將時(shí)間片切成n份，每一份表示一個(gè)時(shí)間片，這些時(shí)間片有一個(gè)優(yōu)先級(jí)順序，最上面的優(yōu)先執(zhí)行，一個(gè)長(zhǎng)任務(wù)第一個(gè)時(shí)間片沒有完成會(huì)被放到第二個(gè)，如果第一個(gè)時(shí)間片有來任務(wù)會(huì)優(yōu)先等第一個(gè)執(zhí)行完在執(zhí)行第二個(gè)。

3 進(jìn)程的三狀態(tài)圖

4. 如何創(chuàng)建進(jìn)程

4.1 進(jìn)程創(chuàng)建的第一種方式（掌握）

from multiprocessing import Process  # 導(dǎo)入進(jìn)程模塊
import time

# 子進(jìn)程函數(shù)
def func(name):
    print('支線%s'% name)
    time.sleep(3)
    print('over%s'% name)

# windows下創(chuàng)建進(jìn)程，一定要在main下面創(chuàng)建
# 因?yàn)閣indows創(chuàng)建進(jìn)程類似于模塊導(dǎo)入的方式，會(huì)從上往下依次執(zhí)行，如果放在main外面，會(huì)一直創(chuàng)建進(jìn)程下去
# linux系統(tǒng)中只是將代碼拷貝一份，因此不需要在main下面創(chuàng)建
# main表示當(dāng)該文件是執(zhí)行文件時(shí)才會(huì)被運(yùn)行，該文件是導(dǎo)入的形式時(shí)不會(huì)被運(yùn)行
if __name__ == '__main__':
    # 1.創(chuàng)建進(jìn)程對(duì)象
    # 參數(shù)1：需要?jiǎng)?chuàng)建進(jìn)程的目標(biāo)函數(shù)；
    # 參數(shù)2：需要給函數(shù)傳的參數(shù)是一個(gè)元組形式，當(dāng)需要傳的參數(shù)是一個(gè)時(shí)，注意加一個(gè),
    p = Process(target=func,args=('yun',))
    # 2.開啟進(jìn)程,告訴操作系統(tǒng)創(chuàng)建進(jìn)程，操作系統(tǒng)會(huì)去申請(qǐng)一個(gè)內(nèi)存空間，把子進(jìn)程丟進(jìn)去執(zhí)行
    p.start()
    # 3.下面是主進(jìn)程的執(zhí)行
    print('主')

4.2 創(chuàng)建進(jìn)程的第二種方式

from multiprocessing import Process
import time

# 1.創(chuàng)建一個(gè)類，該類繼承Process類
class MyProcess(Process):
    # 2.類中子進(jìn)程的函數(shù)名必須是run
    def run(self):
        print('hello')
        time.sleep(1)
        print('gun')

if __name__ == '__main__':
    # 3.產(chǎn)生類的對(duì)象
    p = MyProcess()
    # 4.開啟進(jìn)程
    p.start()
    print('主')

總結(jié)：

1.創(chuàng)建進(jìn)程實(shí)際上就是在內(nèi)存中申請(qǐng)了一塊內(nèi)存空間，將代碼丟進(jìn)去運(yùn)行
2.一個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)存空間，多個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生多個(gè)內(nèi)存空間
3.進(jìn)程之間默認(rèn)是無法進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的，如果需要交互需要借助第三方模塊，在子進(jìn)程修改全局變量，全局變量不會(huì)改變

4.3 進(jìn)程中join方法

join方法是用來讓主進(jìn)程代碼等待調(diào)用join的子進(jìn)程代碼運(yùn)行結(jié)束之后，在運(yùn)行主進(jìn)程！

    p1.join()
    p2.join()
    p3.join()
    print（'主'）
    如果p2和p3不調(diào)用join方法，主進(jìn)程就不會(huì)等待其運(yùn)行結(jié)束后再運(yùn)行！！！

4.4 進(jìn)程對(duì)象和其他方法

一臺(tái)計(jì)算機(jī)上面運(yùn)行著很多進(jìn)程，那么計(jì)算機(jī)是如何區(qū)分并管理著這些進(jìn)程，計(jì)算機(jī)會(huì)給這些進(jìn)程各自分配一個(gè)pid

在windows終端，可以通過tasklist命令查看所有的進(jìn)程pid
tasklist |findstr PID 查看具體進(jìn)程的命令
在mac電腦，可以通過ps aux查看
ps aux|grep PID 查看具有進(jìn)程的命令

進(jìn)程的其他方法：

from multiprocessing import Process,current_process
import time
import os

def func():
    # current_process().pid 獲取當(dāng)前進(jìn)程的進(jìn)程id
    print('%s 正在運(yùn)行'% current_process().pid)
    time.sleep(2)

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=func)
    p.start()
    # os.getpid()也是獲取當(dāng)前進(jìn)程id的方法
    p.terminate() # 殺死當(dāng)前進(jìn)程，系統(tǒng)幫您殺死該進(jìn)程，需要一定的時(shí)間，所有下面的is_alive可能為true
    print(p.is_alive()) # 判斷當(dāng)前進(jìn)程是否存活
    print('主',os.getpid())
    # os.getppid()是獲取當(dāng)前父id的方法
    print('主主',os.getppid())

4.5 僵尸進(jìn)程與孤兒進(jìn)程

僵尸進(jìn)程：

當(dāng)子進(jìn)程死了，子進(jìn)程并不會(huì)立即占用的進(jìn)程id號(hào)，因?yàn)樾枰尭高M(jìn)程查看到子進(jìn)程的id、運(yùn)行時(shí)間等信息，所有進(jìn)程會(huì)步入僵尸進(jìn)程
回收子進(jìn)程的id號(hào)：1，負(fù)進(jìn)程調(diào)用join（）方法 2.父進(jìn)程等待子進(jìn)程運(yùn)行完畢

孤兒進(jìn)程：

子進(jìn)程存活，父進(jìn)程意外死亡。
操作系統(tǒng)會(huì)幫你自動(dòng)回收子進(jìn)程的資源

4.6 守護(hù)進(jìn)程

"你死我也不獨(dú)活" p.daemon = True 方法設(shè)置守護(hù)進(jìn)程

from multiprocessing import Process,current_process
import time

def func():
    print('奴隸活著')
    time.sleep(2)
    print('奴隸死去')

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=func)
    p.daemon = True # 將p這個(gè)子進(jìn)程設(shè)置成守護(hù)進(jìn)程，這一句話一定要放在start前面，否則保錯(cuò)
    p.start()
    print('主人死了')

4.7 進(jìn)程中的互斥鎖

多個(gè)進(jìn)程操作同一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，很可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂的問題

針對(duì)上述問題，解決方案就是加鎖處理：將并發(fā)變成串行，犧牲效率保證數(shù)據(jù)的安全準(zhǔn)確

 # 1.導(dǎo)入鎖模塊
from multiprocessing import Process LOCK

# 2.在主進(jìn)程中生成一把鎖，讓所有子進(jìn)程去搶這把鎖,mutex 需要傳入對(duì)應(yīng)函數(shù)的參數(shù)里面
mutex = LOCK()

# 3.在需要加鎖的功能上面
mutex.acquire()

# 4.在功能執(zhí)行完的下面，解鎖
mutex.release()

總結(jié)：
1.鎖不要輕易使用，容易造成鎖死的現(xiàn)象
2.鎖只在需要爭(zhēng)搶數(shù)據(jù)的時(shí)候使用，保證數(shù)據(jù)的安全

4.8 進(jìn)程間的通信queue

進(jìn)程之間是無法相互通信的，因此需要采用第三方模塊隊(duì)列queue。

注意：隊(duì)列中的數(shù)據(jù)是先進(jìn)先出的。

# 導(dǎo)入隊(duì)列模塊
import queue
# 也可以用下面這種方式之間導(dǎo)入到隊(duì)列類
from multiprocessing import Queue

# 1.生成一個(gè)隊(duì)列對(duì)象
q = queue.Queue(3) # 括號(hào)內(nèi)可以傳數(shù)字，表示隊(duì)列可以最大存放的數(shù)據(jù)量，不傳有一個(gè)很大的默認(rèn)值
# 2.給隊(duì)列存數(shù)據(jù)
q.put(111)
print(q.full()) # 判斷當(dāng)前隊(duì)列是否存滿
q.put(222)
print(q.empty()) # 判斷當(dāng)前隊(duì)列是否為空
q.put(333)
print(q.full())
# q.put(444) # 當(dāng)給隊(duì)列存的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)超過隊(duì)列的最大存放數(shù)，隊(duì)列會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)等待位置

# 3.從隊(duì)列中取值
v1 = q.get()
v2 = q.get()
v3 = q.get()
# v4  = q.get()  當(dāng)隊(duì)列中沒有數(shù)據(jù)的時(shí)候，在次取值會(huì)使得隊(duì)列進(jìn)入阻塞
v5 = q.get_nowait() # 當(dāng)隊(duì)列中沒有數(shù)據(jù)可取的時(shí)候，就報(bào)錯(cuò)
v6 = q.get(timeout=3) # 沒有數(shù)據(jù)原地等待3秒，然后報(bào)錯(cuò)
print(v1,v2,v3)

# 總結(jié)：
'''
q.full()
q.empty()
q.get_nowait()
這三個(gè)方法在多進(jìn)程下是不精確的
'''

IPC機(jī)制：
1.子進(jìn)程和主進(jìn)程之間的通信
2.子進(jìn)程和子進(jìn)程之間的通信

from multiprocessing import Queue,Process

def cosumer1(q):
    # 在子進(jìn)程中存數(shù)據(jù)
    q.put('我是隊(duì)列存的信息')
    print('子進(jìn)程1')

def cosumer2(q):
    # 在子進(jìn)程中取數(shù)據(jù)
    print(q.get())


if __name__ == '__main__':
    q = Queue()
    p = Process(target=cosumer1,args=(q,))
    p1 = Process(target=cosumer2,args=(q,))
    p.start()
    p1.start()
    # 在主進(jìn)程取出數(shù)據(jù)
    # print(q.get())

補(bǔ)充：后進(jìn)先出q、優(yōu)先級(jí)q

import queue

q = queue.LifoQueue(3)
q.put(11)
q.put(22)
print(q.get())  # 后進(jìn)先出，后放入的數(shù)據(jù)先取出來

q = queue.PriorityQueue(3)
q.put((1,'444'))  # put方法里面放的是一個(gè)元組，元組第一個(gè)元素表示優(yōu)先級(jí)，第二個(gè)是需要放的數(shù)據(jù)
q.put(((-3,)))
q.put((10,'434'))
print(q.get())  # 優(yōu)先級(jí)數(shù)字越小的級(jí)別越高，優(yōu)先取出

5. 進(jìn)程的綜合應(yīng)用--生產(chǎn)者消費(fèi)者模型

from multiprocessing import Queue,Process,JoinableQueue
import time
import random

# 生產(chǎn)者子進(jìn)程
def producer(name,food,q):
    for i in range(5):
        print('%s生產(chǎn)了%s%s'%(name,food,i))
        time.sleep(random.randint(1,3))
        q.put(food)

def consumer(name,q):
    # 消費(fèi)者一直在吃，進(jìn)入循環(huán)
    while True:
        food = q.get() # 當(dāng)隊(duì)列中沒有東西的時(shí)候，該子進(jìn)程會(huì)被卡住，進(jìn)入阻塞狀態(tài)
        print('%s吃了%s'%(name,food))
        q.task_done() # 該方法屬于JoinableQueue，作用是告訴隊(duì)列你已經(jīng)從隊(duì)列中取出一個(gè)數(shù)據(jù)并且處理完畢了

if __name__ == '__main__':
    # 將q = Queue()改成下面的方法創(chuàng)建隊(duì)列
    q = JoinableQueue()
    # 兩個(gè)生產(chǎn)者，分別生產(chǎn)的東西放進(jìn)隊(duì)列中
    p1 = Process(target=producer,args=('zhang','包子',q))
    p2 = Process(target=producer, args=('yang', '粥', q))
    # 消費(fèi)者從隊(duì)列中取出東西吃掉
    c1 = Process(target=consumer,args=('www',q))
    p1.daemon = True  # 守護(hù)主進(jìn)程，主進(jìn)程結(jié)束殺死子進(jìn)程
    p2.daemon = True
    c1.daemon = True
    p1.start()
    p2.start()
    c1.start()
    p1.join()
    p2.join() # 等待生產(chǎn)者生產(chǎn)完畢在執(zhí)行下面的代碼
    q.join()  # 等待隊(duì)列中所有的數(shù)據(jù)被取完之后再執(zhí)行下述代碼

    # JoinableQueue類
    """
    該類是在queue類上的基礎(chǔ)上添加了一個(gè)計(jì)數(shù)器，每當(dāng)往隊(duì)列中存放一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)數(shù)器會(huì)加1；
    當(dāng)你調(diào)用task_done時(shí)，計(jì)數(shù)器減1
    q.join()  等待計(jì)數(shù)器為0的時(shí)候在執(zhí)行該方法下面的代碼
    """

文章名稱：進(jìn)程
地址分享：http://www.yijiale78.com/article6/dsogiog.html

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