python并发编程进程池
在利用Python进行系统管理的时候,特别是同时操作多个文件目录,或者远程控制多台主机,并行操作可以节约大量的时间。多进程是实现并发的手段之一,需要注意的问题是: 很明显需要并发执行的任务通常要远大于核数 一个操作系统不可能无限开启进程,通常有几个核就开几个进程 进程开启过多,效率反而会下降(开启进程是需要占用系统资源的,而且开启多余核数目的进程也无法做到并行)
例如当被操作对象数目不大时,可以直接利用multiprocessing中的Process动态成生多个进程,十几个还好,但如果是上百个,上千个…手动的去限制进程数量却又太过繁琐,此时可以发挥进程池的功效。
我们就可以通过维护一个进程池来控制进程数目,比如httpd的进程模式,规定最小进程数和最大进程数..
ps:对于远程过程调用的高级应用程序而言,应该使用进程池,Pool可以提供指定数量的进程,供用户调用,当有新的请求提交到pool中时,如果池还没有满,那么就会创建一个新的进程用来执行该请求;但如果池中的进程数已经达到规定最大值,那么该请求就会等待,直到池中有进程结束,就重用进程池中的进程。python中的进程池
创建进程池的类:如果指定numprocess为3,则进程池会从无到有创建三个进程,然后自始至终使用这三个进程去执行所有任务,不会开启其他进程 1 Pool([numprocess [,initializer [, initargs]]]):创建进程池
参数介绍: 1 numprocess:要创建的进程数,如果省略,将默认使用cpu_count()的值 2 initializer:是每个工作进程启动时要执行的可调用对象,默认为None 3 initargs:是要传给initializer的参数组
方法介绍:
主要方法: p.apply(func [, args [, kwargs]]):在一个池工作进程中执行func(*args,**kwargs),然后返回结果。需要强调的是:此操作并不会在所有池工作进程中并执行func函数。如果要通过不同参数并发地执行func函数,必须从不同线程调用p.apply()函数或者使用p.apply_async() p.apply_async(func [, args [, kwargs]]):在一个池工作进程中执行func(*args,**kwargs),然后返回结果。此方法的结果是AsyncResult类的实例,callback是可调用对象,接收输入参数。当func的结果变为可用时,将理解传递给callback。callback禁止执行任何阻塞操作,否则将接收其他异步操作中的结果。 p.close():关闭进程池,防止进一步操作。如果所有操作持续挂起,它们将在工作进程终止前完成 P.jion():等待所有工作进程退出。此方法只能在close()或teminate()之后调用
其他方法(了解部分) 方法apply_async()和map_async()的返回值是AsyncResul的实例obj。实例具有以下方法 obj.get():返回结果,如果有必要则等待结果到达。timeout是可选的。如果在指定时间内还没有到达,将引发一场。如果远程操作中引发了异常,它将在调用此方法时再次被引发。 obj.ready():如果调用完成,返回True obj.successful():如果调用完成且没有引发异常,返回True,如果在结果就绪之前调用此方法,引发异常 obj.wait([timeout]):等待结果变为可用。 obj.terminate():立即终止所有工作进程,同时不执行任何清理或结束任何挂起工作。如果p被垃圾回收,将自动调用此函数
应用: apply同步执行:阻塞式from multiprocessing import Pool import os,time def work(n): print("%s run" %os.getpid()) time.sleep(3) return n**2 if __name__ == "__main__": p=Pool(3) #进程池中从无到有创建三个进程,以后一直是这三个进程在执行任务 res_l=[] for i in range(10): res=p.apply(work,args=(i,)) #同步运行,阻塞、直到本次任务执行完毕拿到res res_l.append(res) print(res_l)apply_async异步执行:非阻塞from multiprocessing import Pool import os, time def work(n): print("%s run" % os.getpid()) time.sleep(3) return n ** 2 if __name__ == "__main__": p = Pool(3) # 进程池中从无到有创建三个进程,以后一直是这三个进程在执行任务 res_l = [] for i in range(10): res = p.apply_async(work, args=(i,)) # 同步运行,阻塞、直到本次任务执行完毕拿到res res_l.append(res) # 异步apply_async用法:如果使用异步提交的任务,主进程需要使用jion,等待进程池内任务都处理完,然后可以用get收集结果,否则,主进程结束,进程池可能还没来得及执行,也就跟着一起结束了 p.close() p.join() for res in res_l: print(res.get()) # 使用get来获取apply_aync的结果,如果是apply,则没有get方法,因为apply是同步执行,立刻获取结果,也根本无需get
发现:并发开启多个客户端,服务端同一时间只有3个不同的pid,干掉一个客户端,另外一个客户端才会进来,被3个进程之一处理
回调函数:
需要回调函数的场景:进程池中任何一个任务一旦处理完了,就立即告知主进程:我好了额,你可以处理我的结果了。主进程则调用一个函数去处理该结果,该函数即回调函数
我们可以把耗时间(阻塞)的任务放到进程池中,然后指定回调函数(主进程负责执行),这样主进程在执行回调函数时就省去了I/O的过程,直接拿到的是任务的结果。 from multiprocessing import Pool import requests import os def get_page(url): print("<进程%s> get %s" % (os.getpid(), url)) respone = requests.get(url) if respone.status_code == 200: return {"url": url, "text": respone.text} def pasrse_page(res): print("<进程%s> parse %s" % (os.getpid(), res["url"])) parse_res = "url:<%s> size:[%s] " % (res["url"], len(res["text"])) with open("db.txt", "a") as f: f.write(parse_res) if __name__ == "__main__": urls = [ "https://www.baidu.com", "https://www.python.org", "https://www.openstack.org", "https://help.github.com/", "http://www.sina.com.cn/" ] p = Pool(3) res_l = [] for url in urls: res = p.apply_async(get_page, args=(url,), callback=pasrse_page) res_l.append(res) p.close() p.join() print([res.get() for res in res_l]) # 拿到的是get_page的结果,其实完全没必要拿该结果,该结果已经传给回调函数处理了 """ 打印结果: <进程3388> get https://www.baidu.com <进程3389> get https://www.python.org <进程3390> get https://www.openstack.org <进程3388> get https://help.github.com/ <进程3387> parse https://www.baidu.com <进程3389> get http://www.sina.com.cn/ <进程3387> parse https://www.python.org <进程3387> parse https://help.github.com/ <进程3387> parse http://www.sina.com.cn/ <进程3387> parse https://www.openstack.org [{"url": "https://www.baidu.com", "text": "r ...",...}] """
如果在主进程中等待进程池中所有任务都执行完毕后,再统一处理结果,则无需回调函数 from multiprocessing import Pool import time,random,os def work(n): time.sleep(1) return n**2 if __name__ == "__main__": p=Pool() res_l=[] for i in range(10): res=p.apply_async(work,args=(i,)) res_l.append(res) p.close() p.join() #等待进程池中所有进程执行完毕 nums=[] for res in res_l: nums.append(res.get()) #拿到所有结果 print(nums) #主进程拿到所有的处理结果,可以在主进程中进行统一进行处理