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【从零学习python 】85.Python进程池的并行计算技术应用

2023-09-03 14:43

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进程池

当需要创建的子进程数量不多时,可以直接利用 multiprocessing 中的 Process 动态生成多个进程,但如果是上百甚至上千个目标,手动创建进程的工作量巨大,此时就可以使用 multiprocessing 模块提供的 Pool 方法。

初始化 Pool 时,可以指定一个最大进程数,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指定的最大值,那么该请求就会等待,直到池中有进程结束,才会用之前的进程来执行新的任务,请看下面的实例:

from multiprocessing import Poolimport os, time, randomdef worker(msg):    t_start = time.time()    print("%s开始执行,进程号为%d" % (msg, os.getpid()))    # random.random()随机生成0~1之间的浮点数    time.sleep(random.random()*2)    t_stop = time.time()    print(msg, "执行完毕,耗时%0.2f" % (t_stop - t_start))po = Pool(3)  # 定义一个进程池,最大进程数3for i in range(0, 10):    # Pool().apply_async(要调用的目标, (传递给目标的参数元组,))    # 每次循环将会用空闲出来的子进程去调用目标    po.apply_async(worker, (i,))print("----start----")po.close()  # 关闭进程池,关闭后po不再接收新的请求po.join()  # 等待po中所有子进程执行完成,必须放在close语句之后print("-----end-----")

运行效果

----start----0开始执行,进程号为214661开始执行,进程号为214682开始执行,进程号为214670执行完毕,耗时1.013开始执行,进程号为214662执行完毕,耗时1.244开始执行,进程号为214673执行完毕,耗时0.565开始执行,进程号为214661执行完毕,耗时1.686开始执行,进程号为214684执行完毕,耗时0.677开始执行,进程号为214675执行完毕,耗时0.838开始执行,进程号为214666执行完毕,耗时0.759开始执行,进程号为214687执行完毕,耗时1.038执行完毕,耗时1.059执行完毕,耗时1.69-----end-----

multiprocessing.Pool 常用函数解析:

进程池中的 Queue

如果要使用 Pool 创建进程,就需要使用 multiprocessing.Manager() 中的 Queue(),而不是 multiprocessing.Queue(),否则会得到一条如下的错误信息:

RuntimeError: Queue objects should only be shared between processes through inheritance.

下面的实例演示了进程池中的进程如何通信:

# 修改 import 中的 `Queue` 为 `Manager`from multiprocessing import Manager, Poolimport os, time, randomdef reader(q):    print("reader启动(%s),父进程为(%s)" % (os.getpid(), os.getppid()))    for i in range(q.qsize()):        print("reader从Queue获取到消息:%s" % q.get(True))def writer(q):    print("writer启动(%s),父进程为(%s)" % (os.getpid(), os.getppid()))    for i in "helloworld":        q.put(i)if __name__ == "__main__":    print("(%s) start" % os.getpid())    q = Manager().Queue()  # 使用 `Manager` 中的 `Queue`    po = Pool()    po.apply_async(writer, (q,))    time.sleep(1)  # 先让上面的任务向 `Queue` 存入数据,然后再让下面的任务开始从中取数据    po.apply_async(reader, (q,))    po.close()    po.join()    print("(%s) End" % os.getpid())

运行结果

(4171) startwriter启动(4173),父进程为(4171)reader启动(4174),父进程为(4171)reader从Queue获取到消息:hreader从Queue获取到消息:ereader从Queue获取到消息:lreader从Queue获取到消息:lreader从Queue获取到消息:oreader从Queue获取到消息:wreader从Queue获取到消息:oreader从Queue获取到消息:rreader从Queue获取到消息:lreader从Queue获取到消息:d(4171) End

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