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1、举个栗子
思考#xff1a;我们在使用网盘下载资料的时候#xff0c;为什么要多个任务同时下载呢#xff1f;
答#xff1a;多个任务同时执行可以大大提高程序的执行效率
2、提出问题
问题#xff1a;利用我们目前所学的技术#xff0c;我们能否…一、多任务的概念
1、举个栗子
思考我们在使用网盘下载资料的时候为什么要多个任务同时下载呢
答多个任务同时执行可以大大提高程序的执行效率
2、提出问题
问题利用我们目前所学的技术我们能否实现多任务操作呢
答不能因为之前所写的程序都是单任务的也就是说一个函数或者方法执行完成 , 另外一个函数或者方法才能执行。要想实现多个任务同时执行就需要使用多任务。多任务的最大好处是充分利用CPU资源提高程序的执行效率。
3、什么是多任务
多任务是指在同一时间内执行多个任务。
例如: 现在电脑安装的操作系统都是多任务操作系统可以同时运行着多个软件。
4、多任务的两种表现形式
① 并发
② 并行
5、并发操作
并发在一段时间内交替去执行多个任务。
例如对于单核cpu处理多任务,操作系统轮流让各个任务交替执行假如:软件1执行0.01秒切换到软件2软件2执行0.01秒再切换到软件3执行0.01秒……这样反复执行下去, 实际上每个软件都是交替执行的 . 但是由于CPU的执行速度实在是太快了表面上我们感觉就像这些软件都在同时执行一样 . 这里需要注意单核cpu是并发的执行多任务的。
6、并行操作
并行在一段时间内真正的同时一起执行多个任务。
对于多核cpu处理多任务操作系统会给cpu的每个内核安排一个执行的任务多个内核是真正的一起同时执行多个任务。这里需要注意多核cpu是并行的执行多任务始终有多个任务一起执行。 二、进程的概念
1、程序中实现多任务的方式
在Python中想要实现多任务可以使用多进程来完成。
2、进程的概念
进程Process是资源分配的最小单位它是操作系统进行资源分配和调度运行的基本单位通俗理解一个正在运行的程序就是一个进程。
例如:正在运行的qq , 微信等 他们都是一个进程。 注 一个程序运行后至少有一个进程 3、多进程的作用
☆ 未使用多进程
思考:
图中是一个非常简单的程序 , 一旦运行hello.py这个程序 , 按照代码的执行顺序 , func_a函数执行完毕后才能执行func_b函数 . 如果可以让func_a和func_b同时运行 , 显然执行hello.py这个程序的效率会大大提升 .
☆ 使用了多进程
三、多进程完成多任务
1、多进程完成多任务
① 导入进程包
import multiprocessing
② 通过进程类创建进程对象
进程对象 multiprocessing.Process()
③ 启动进程执行任务
进程对象.start()
2、通过进程类创建进程对象
进程对象 multiprocessing.Process([group [, target任务名 [, name]]])
参数说明
参数名说明target执行的目标任务名这里指的是函数名(方法名)name进程名一般不用设置group进程组目前只能使用None
3、进程创建与启动的代码
边听音乐边敲代码
import multiprocessing
import time
def music():for i in range(3):print(听音乐...)time.sleep(0.2)
def coding():for i in range(3):print(敲代码...)time.sleep(0.2)
if __name__ __main__:music_process multiprocessing.Process(targetmusic)coding_process multiprocessing.Process(targetcoding)
music_process.start()coding_process.start()
4、进程执行带有参数的任务
Process([group [, target [, name [, args [, kwargs]]]]])
参数说明
参数名说明args以元组的方式给执行任务传参args表示调用对象的位置参数元组args(1,2,anne,)kwargs以字典方式给执行任务传参kwargs表示调用对象的字典,kwargs{name:anne,age:18}
案例args参数和kwargs参数的使用
import multiprocessing
import time
def music(num):for i in range(num):print(听音乐...)time.sleep(0.2)
def coding(count):for i in range(count):print(敲代码...)time.sleep(0.2)
music_process multiprocessing.Process(targetmusic, args(3, ))
coding_process multiprocessing.Process(targetcoding, kwargs{count: 3})
music_process.start()
coding_process.start()
案例多个参数传递
import multiprocessing
import time
def music(num, name):for i in range(num):print(name)print(听音乐...)time.sleep(0.2)
def coding(count):for i in range(count):print(敲代码...)time.sleep(0.2)
if __name__ __main__:music_process multiprocessing.Process(targetmusic, args(3, 多任务开始))coding_process multiprocessing.Process(targetcoding, kwargs{count: 3})
music_process.start()coding_process.start()
四、获取进程编号
1、进程编号的作用
当程序中进程的数量越来越多时 , 如果没有办法区分主进程和子进程还有不同的子进程 , 那么就无法进行有效的进程管理 , 为了方便管理实际上每个进程都是有自己编号的。
2、两种进程编号
① 获取当前进程编号
getpid()
② 获取当前进程的父进程ppid parent pid
getppid()
3、获取当前进程编号
import os
def work():# 获取当前进程的编号print(work进程编号, os.getpid())# 获取父进程的编号print(work父进程的编号, os.getppid())
work()
案例获取子进程编号
import multiprocessing
import time
import os
def music(num):print(music %d % os.getpid())for i in range(num):print(听音乐...)time.sleep(0.2)
def coding(count):print(coding %d % os.getpid())for i in range(count):print(敲代码...)time.sleep(0.2)
if __name__ __main__:music_process multiprocessing.Process(targetmusic, args(3, ))coding_process multiprocessing.Process(targetcoding, kwargs{count: 3})
music_process.start()coding_process.start()
案例获取父进程与子进程编号
import multiprocessing
import time
import os
def music(num):print(music %d % os.getpid())print(music主进程 %d % os.getppid())for i in range(num):print(听音乐...)time.sleep(0.2)
def coding(count):print(coding %d % os.getpid())print(music主进程 %d % os.getppid())for i in range(count):print(敲代码...)time.sleep(0.2)
if __name__ __main__:print(主进程 %d % os.getpid())music_process multiprocessing.Process(targetmusic, args(3, ))coding_process multiprocessing.Process(targetcoding, kwargs{count: 3})
music_process.start()coding_process.start()
五、进程应用注意点
1、进程间不共享全局变量
实际上创建一个子进程就是把主进程的资源进行拷贝产生了一个新的进程这里的主进程和子进程是互相独立的。
案例
import multiprocessing
my_list []
def write_data():for i in range(3):my_list.append(i)print(add:, i)print(my_list)
def read_data():print(read_data, my_list)
if __name__ __main__:# 创建写入数据进程write_process multiprocessing.Process(targetwrite_data)# 创建读取数据进程read_process multiprocessing.Process(targetread_data)
# 启动进程执行相关任务write_process.start()time.sleep(1)read_process.start()
原理分析 三个进程分别操作的都是自己进程里面的全局变量my_list, 不会对其它进程里面的全局变量产生影响所以进程之间不共享全局变量只不过进程之间的全局变量名字相同而已但是操作的不是同一个进程里面的全局变量。 知识点小结
创建子进程会对主进程资源进行拷贝也就是说子进程是主进程的一个副本好比是一对双胞胎之所以进程之间不共享全局变量是因为操作的不是同一个进程里面的全局变量只不过不同进程里面的全局变量名字相同而已。
2、主进程与子进程的结束顺序
代码演示
import multiprocessing
import time
# 工作函数
def work():for i in range(10):print(工作中...)time.sleep(0.2)
if __name__ __main__:# 创建子进程work_process multiprocessing.Process(targetwork)# 启动子进程work_process.start()
# 延迟1stime.sleep(1)print(主进程执行完毕)
执行结果
☆ 解决方案一设置守护进程
import multiprocessing
import time
# 工作函数
def work():for i in range(10):print(工作中...)time.sleep(0.2)
if __name__ __main__:# 创建子进程work_process multiprocessing.Process(targetwork)# 设置守护主进程主进程退出后子进程直接销毁不再执行子进程中的代码work_process.daemon True# 启动子进程work_process.start()
# 延迟1stime.sleep(1)print(主进程执行完毕)
☆ 解决方案二销毁子进程
import multiprocessing
import time
# 工作函数
def work():for i in range(10):print(工作中...)time.sleep(0.2)
if __name__ __main__:# 创建子进程work_process multiprocessing.Process(targetwork)# 启动子进程work_process.start()
# 延迟1stime.sleep(1)# 让子进程直接销毁表示终止执行 主进程退出之前把所有的子进程直接销毁就可以了work_process.terminate()print(主进程执行完毕) 提示: 以上两种方式都能保证主进程退出子进程销毁
