通过实例解析python创建进程常用方法

1. 简介

在Python中，可以通过创建进程来实现并行执行的目的。创建进程的常用方法有使用multiprocessing模块和使用os模块的fork方法。本文将通过实例来介绍这两种创建进程的方法。

2. 使用multiprocessing模块创建进程

2.1 创建进程

使用multiprocessing模块创建进程非常方便。首先导入multiprocessing模块：

import multiprocessing

然后可以通过定义一个函数来创建一个进程：

def func():

    print("子进程执行")
if __name__ == '__main__':
    p = multiprocessing.Process(target=func)
    p.start()
    p.join()

在上述代码中，定义了一个名为func的函数，该函数将在子进程中执行。然后创建了一个Process对象，并通过target参数指定了要执行的函数。最后调用start方法启动进程，调用join方法等待进程结束。

上述代码中的if __name__ == '__main__':是为了防止在导入模块时执行子进程的代码，只有在正常运行时才会执行创建进程的代码。

2.2 进程间通信

在多个进程之间进行通信是很常见的需求。可以使用multiprocessing模块提供的Queue类来实现进程间通信。以下示例展示了如何通过Queue实现进程间的消息传递：

import multiprocessing

def producer(queue):
    queue.put("Hello")
def consumer(queue):
    message = queue.get()
    print(message)
if __name__ == '__main__':
    queue = multiprocessing.Queue()
    p1 = multiprocessing.Process(target=producer, args=(queue,))
    p2 = multiprocessing.Process(target=consumer, args=(queue,))
    p1.start()
    p2.start()
    p1.join()
    p2.join()

在上述代码中，创建了一个Queue对象，并将其作为参数传递给生产者和消费者进程。生产者进程使用put方法将消息放入队列中，消费者进程使用get方法从队列中获取消息并打印输出。

注意：进程间通信需要确保数据的安全，可以使用Lock或者Manager模块来保证数据操作的原子性。

3. 使用os模块的fork方法创建进程

3.1 创建进程

在Unix和Linux系统中，可以使用os模块的fork方法创建子进程。以下示例展示了如何使用fork方法创建进程：

import os

pid = os.fork()
if pid == 0:
    print("子进程执行")
else:
    print("父进程执行")

在上述代码中，使用os.fork方法创建了一个子进程。在父进程中，fork方法返回子进程的进程ID；在子进程中，fork方法返回0。通过判断返回值可以确定当前进程是父进程还是子进程。

3.2 进程间通信

使用os模块的fork方法创建的子进程并不能直接进行进程间通信，因为子进程和父进程是独立的，拥有各自的内存空间。但是可以通过使用管道来实现进程间通信。以下示例展示了如何使用管道来进行进程间通信：

import os

import sys
def child(pipe_out):
    pipe_out.close()
    data = sys.stdin.readline().strip()
    os.write(pipe_out, data.encode())
def parent(pipe_in):
    pipe_in.close()
    data = os.read(pipe_in, 1024)
    print(data.decode())
if __name__ == '__main__':
    pipe_in, pipe_out = os.pipe()
    pid = os.fork()
    if pid == 0:
        child(pipe_out)
    else:
        parent(pipe_in)

在上述代码中，使用os.pipe方法创建了一个管道，返回两个文件描述符，一个用于读取，一个用于写入。然后通过fork方法创建了一个子进程，子进程和父进程都可以通过管道进行数据的读写。

4. 总结

通过本文的介绍，我们了解了使用multiprocessing模块和os模块的fork方法创建进程的常用方法，并学会了进程间的通信。

注意：创建进程时要确保代码的可移植性，避免在不同的操作系统上出现兼容性问题。