Python中多進程有什么用

這篇文章將為大家詳細講解有關Python中多進程有什么用，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

使用多進程的優點

使用多進程有很多優點：

• 多進程使用獨立的內存空間

• 相比于線程，代碼更加直觀

• 能夠使用多個CPU/多核

• 避免GIL

• 子進程可以被kill（和thread不同）

• multiprocessing有和threading.Thread類似的接口

• 對CPU綁定的進程比較好（加密，二進制搜索，矩陣乘法等）

下面我們來看看使用多進程有什么缺點：

使用多進程的缺點

使用多進程也有一些缺點：

• 進程間通信更加復雜

• 內存的占用大于線程

使用multiprocessing來創建進程

multiprocessing是用來模擬threading.Thread類工作的。下面就是一個使用它的例子：

import multiprocessing
import random
import time

def worker(name: str) -> None:
    print(f'Started worker {name}')
    worker_time = random.choice(range(1, 5))
    time.sleep(worker_time)
    print(f'{name} worker finished in {worker_time} seconds')

if __name__ == '__main__':
    processes = []
    for i in range(5):
        process = multiprocessing.Process(target=worker,
                                          args=(f'computer_{i}',))
        processes.append(process)
        process.start()
        
    for proc in processes:
        proc.join()

首先第一步需要import multiprocessing模塊，另外兩個import分別是為random和time服務的。

worker函數就是用來假裝做一些事情，傳入一個name的參數，沒有什么返回，他首先打印name的值，然后隨機sleep一段時間用來模擬做一段很長時間的工作，最后打印work finish。

緊接著，你使用multiprocessing.Process創建了5個進程，他的使用和threading.Tread()比較類似，你告訴Process哪個目標函數需要調用，以及會傳入什么參數給他們，然后你調用了start函數來啟動進程。另外你會把這些進程加入到一個list中。

最后，你遍歷這個list，調用join方法，這個方法其實就是告訴Python等到進程結束。

假如你run這個函數，你會看到類似下面這樣的輸出：

其實你每次運行這個函數，結果都會有稍許的不同，主要還是因為你調用了random函數，你可以試試，看看你自己的輸出。

Process的子類化

multiporcessing模塊中的Process類是可以子類化的，他和threading.thread的類差不多。我們來看下面代碼：

# worker_thread_subclass.py
import random
import multiprocessing
import time
class WorkerProcess(multiprocessing.Process):
    def __init__(self, name):
        multiprocessing.Process.__init__(self)
        self.name = name
    def run(self):
        """
        Run the thread
        """
        worker(self.name)
def worker(name: str) -> None:
    print(f'Started worker {name}')
    worker_time = random.choice(range(1, 5))
    time.sleep(worker_time)
    print(f'{name} worker finished in {worker_time} seconds')
if __name__ == '__main__':
    processes = []
    for i in range(5):
        process = WorkerProcess(name=f'computer_{i}')
        processes.append(process)
        process.start()
    for process in processes:
        process.join()

這里，我們寫了一個multiprocess.Process()的子類，并且重寫了run()方法。

其他方面和上面的例子其實是類似的，現在我們可以來看看具體的輸出，和上面的也類似。

創建一個進程池

假如你有很多進程需要運行，有時你希望能夠限制進程運行的數目。比如說，你需要運行20個進程，但是你只有4個核，那么你可以使用multiprocessing模塊來創建一個進程池，用它來限制每次進程運行的數目到4個。

下面是示例的代碼：

import random
import time
from multiprocessing import Pool
def worker(name: str) -> None:
    print(f'Started worker {name}')
    worker_time = random.choice(range(1, 5))
    time.sleep(worker_time)
    print(f'{name} worker finished in {worker_time} seconds')
if __name__ == '__main__':
    process_names = [f'computer_{i}' for i in range(15)]
    pool = Pool(processes=5)
    pool.map(worker, process_names)
    pool.terminate()

這個例子中，worker函數還是一樣的，主要是后面的代碼， 我們創建了一個進程池，它的數目是5，也就意味著最大的運行數目是5。使用這個pool，你需要調用map()方法，然后把你需要的調用的方法和參數傳遞給他。

這樣的話，Python每次只會使用5個進程來運行直到結束。最后你需要調用terminate()函數，否則你會發現下面的錯誤：

/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.8/lib/python3.8/multiprocessing/resource_tracker.py:216:

UserWarning: resource_tracker: There appear to be 6 leaked semaphore objects to clean up at shutdown

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