python高级线程、进程和进程池

一、创建多线程

Python提供两个模块进行多线程的操作，分别是thread和threading，
前者是比较低级的模块，用于更底层的操作，一般应用级别的开发不常用。

方法1：直接使用threading.Thread()

import threading

# 这个函数名可随便定义
def run(n):
    print("current task：", n)

if __name__ == "__main__":
    t1 = threading.Thread(target=run, args=("thread 1",))
    t2 = threading.Thread(target=run, args=("thread 2",))
    t1.start()
    t2.start()

方法2：继承threading.Thread来自定义线程类，重写run方法

import threading

class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self, n):
        super(MyThread, self).__init__()  # 重构run函数必须要写
        self.n = n

    def run(self):
        print("current task：", n)

if __name__ == "__main__":
    t1 = MyThread("thread 1")
    t2 = MyThread("thread 2")

    t1.start()
    t2.start()

二、创建多进程

Python 要进行多进程操作，需要用到muiltprocessing库，其中的Process类跟threading模块的Thread类很相似。所以直接看代码熟悉多进程。

方法1：直接使用Process, 代码如下：

from multiprocessing import Process  

def show(name):
    print("Process name is " + name)

if __name__ == "__main__": 
    proc = Process(target=show, args=('subprocess',))  
    proc.start()  
    proc.join()

方法2：继承Process来自定义进程类，重写run方法, 代码如下：

from multiprocessing import Process
import time

class MyProcess(Process):
    def __init__(self, name):
        super(MyProcess, self).__init__()
        self.name = name

    def run(self):
        print('process name :' + str(self.name))
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    for i in range(3):
        p = MyProcess(i)
        p.start()
    for i in range(3):
        p.join()

多进程通信
进程之间不共享数据的。如果进程之间需要进行通信，则要用到Queue模块或者Pipi模块来实现。

Queue
Queue 是多进程安全的队列，可以实现多进程之间的数据传递。它主要有两个函数,put和get。

put() 用以插入数据到队列中，put 还有两个可选参数：blocked 和 timeout。如果 blocked 为 True（默认值），并且 timeout 为正值，该方法会阻塞 timeout 指定的时间，直到该队列有剩余的空间。如果超时，会抛出 Queue.Full 异常。如果 blocked 为 False，但该 Queue 已满，会立即抛出 Queue.Full 异常。

get()可以从队列读取并且删除一个元素。同样，get 有两个可选参数：blocked 和 timeout。如果 blocked 为 True（默认值），并且 timeout 为正值，那么在等待时间内没有取到任何元素，会抛出 Queue.Empty 异常。如果blocked 为 False，有两种情况存在，如果 Queue 有一个值可用，则立即返回该值，否则，如果队列为空，则立即抛出 Queue.Empty 异常。

具体用法如下：

from multiprocessing import Process, Queue
 
def put(queue):
    queue.put('Queue 用法')
 
if __name__ == '__main__':
    queue = Queue()
    pro = Process(target=put, args=(queue,))
    pro.start()
    print(queue.get())   
    pro.join()

三、进程池

创建多个进程，我们不用傻傻地一个个去创建。我们可以使用Pool模块来搞定。

Pool 常用的方法如下：
方法 含义
apply() 同步执行（串行）
apply_async() 异步执行（并行）
terminate() 立刻关闭进程池
join() 主进程等待所有子进程执行完毕。必须在close或terminate()之后使用
close() 等待所有进程结束后，才关闭进程池

具体用法见示例代码：

from multiprocessing import Pool
def show(num):
    print('num : ' + str(num))

if __name__=="__main__":
    pool = Pool(processes = 3)
    for i in xrange(6):
        # 维持执行的进程总数为processes，当一个进程执行完毕后会添加新的进程进去
        pool.apply_async(show, args=(i, ))       
    print('======  apply_async  ======')
    pool.close()
    #调用join之前，先调用close函数，否则会出错。执行完close后不会有新的进程加入到pool,join函数等待所有子进程结束
    pool.join()