从菜鸟变高手！Python多进程深入剖析与应用

后端

2024-02-14 07:59:58

Python多进程编程：从新手到专家的终极指南

什么是多进程？

想象一下，你有许多需要完成的任务，但你的电脑只有一个“工人”。这就是单线程编程，它一次只能执行一项任务。而多进程就像拥有多个工人，每个工人同时处理不同的任务，大大提高了效率。

多进程的优势

并行处理： 多进程允许同时执行多个任务，提高程序性能。
资源隔离： 每个进程拥有自己的内存空间，避免了共享数据的竞争问题。
容错性： 如果一个进程崩溃，其他进程不受影响，增强了程序稳定性。

Python中的多进程实现

Python提供了多种创建多进程的方法：

os.fork()： 底层函数，手动管理进程创建和通信。
multiprocessing模块： 封装os.fork()，提供更易用的接口。
concurrent.futures模块： 更高层次的抽象，简化子进程管理。

使用Python多进程库

下面是如何使用这些库创建多进程：

os.fork()示例：

import os

def child_process():
    print("子进程运行中...")

def parent_process():
    pid = os.fork()
    if pid == 0:
        child_process()
    else:
        os.wait()

parent_process()

multiprocessing模块示例：

import multiprocessing

def worker(num):
    print("进程", num, "运行中...")

if __name__ == "__main__":
    jobs = []
    for i in range(5):
        p = multiprocessing.Process(target=worker, args=(i,))
        jobs.append(p)
        p.start()

concurrent.futures模块示例：

import concurrent.futures

def worker(num):
    print("进程", num, "运行中...")

if __name__ == "__main__":
    with concurrent.futures.ProcessPoolExecutor() as executor:
        executor.map(worker, range(5))