Python之多进程&异步并行

由于python的gil，多线程不是cpu密集型最好的选择
多进程可以完全独立的进程环境中运行程序，可以充分的利用多处理器
但是进程本身的隔离带来的数据不共享也是一个问题，而且线程比进程轻量

import multiprocessing
import datetime
def calc(i):
    sum = 0
    for _ in range(1000000000):
        sum+=1
    print(i,sum)

if __name__ == '__main__':
    start = datetime.datetime.now()

    ps = []
    for i in range(5):
        p = multiprocessing.Process(target=calc,args=(i,))
        ps.append(p)
        p.start()
    for p in ps:
        p.join()

    delta = (datetime.datetime.now()-start).total_seconds()
    print(delta)

注意多进程的代码一定要在__name__='__main__'下面执行
pid 进程id
exitcode 进程退出的状态码
terminate() 终止指定的进程

进程间同步：
multiprocessing还提供了共享内存，服务器进程来共享数据，还提供了queue队列，pipe管道用于进程间通信
通讯方式不同:
1多进程就是启动多个解释器进程，进程间通信必须序列化，反序列化
2.数据的线程安全性问题
由于每个进程中没有实现多线程，gil可以说没什么用

multiprocessing.Pool是进程池类
apply(self,func,args=(),kwds={})
阻塞执行，导致主进程执行其他子进程就像一个个执行
apply_async(self,func,args=(),kwds={},callback=None,error_callback=None)
与apply方法用法一致，非阻塞执行，得到结果后执行回调
close（）
关闭池，池不能在接受新的任务
terminate()
结束工作进程，不在处理未处理的任务
join()
主进程阻塞等待子进程的退出，join方法要在close或terminate之后使用

import logging
import datetime
import multiprocessing

FORMAT = '%(asctime)s\t %(processName)s %(process)d %(message)s'
logging.basicConfig(level=logging.INFO,format=FORMAT)

def calc(i):
    sum = 0
    for _ in range(1000):
        sum += 1
    return sum

if __name__ == '__main__':
    start = datetime.datetime.now()
    pool = multiprocessing.Pool(5)
    for i in range(5):
        pool.apply_async(calc,args=(i,),callback=lambda x:logging.info('{} in callback'.format(x)))
    pool.close()
    # pool.join()

    delta = (datetime.datetime.now()-start).total_seconds()
    print(delta)

请求/应答模型：web应用中常见的处理模型
master启动多个worker工作进程，一般和cpu数目相同，发挥多核优势
worker工作进程中，往往需要操作网络io和磁盘io，启动多线程，提高并发处理能力，worker处理用户请求，往往需要等待数据，处理完请求还要通过网络io返回响应

2.异步并行　

'''
异步并行任务编程模块，提供一个高级的异步可执行的便利接口
ThreadPoolExecutor 异步调用的线程池的Executor
ProcessPoolExecutor 异步调用的进程池的Executor

ThreadPoolExceutor对象
ThreadPoolExecutor(max_workers=1) 池中至多创建max_workers个线程来同时异步执行，返回Exceutor
submit（fn,*args,**kwargs) 提交执行的函数及其参数，返回Future实例
shutdown(wait=True)    清理池

Future类
done()      如果调用被成功的取消或者执行完成，返回True
cancelled() 如果调用被成功的取消，返回True
running()   如果正在运行而且不能被取消，返回True
cancel()    尝试取消调用，如果已经执行且不能取消返回False，否则返回True
result(timeout=None) 取返回结果，timeout为none，一直等待返回；timeout设置到期，抛出concurrent.futures.timeouterror异常。
exceptiuon(timeout=None) 取返回的异常,timeout为none，一直等待返回；timeout设置到期，抛出concurrent.futures.timeouterror异常。
'''

import threading
from concurrent import futures
import logging
import time

FORMAT = '%(asctime)s\t %(processName)s %(process)d %(message)s'
logging.basicConfig(level=logging.INFO,format=FORMAT)

def worker(n):
    logging.info('begin to work {}'.format(n))
    time.sleep(5)
    logging.info('finished {}'.format(n))
#创建线程池，池的容量是3
executor = futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=3)
fs = []
for i in range(3):
    future = executor.submit(worker,i)
    fs.append(future)
for i in range(3,6):
    future = executor.submit(worker,i)
    fs.append(future)
while True:
    time.sleep(2)
    logging.info(threading.enumerate())
    flag = True
    for f in fs: #判断是否有未完成的任务
        logging.info(f.done())
        flag = flag and f.done()

    if flag:
        executor.shutdown() #清理池，池中线程全部杀掉
        logging.info(threading.enumerate())
        break
#线程池一旦创建线程，就不需要频繁清楚了

支持上下文：TODO