Python对进程的创建与常用方法

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Python对进程的创建与常用方法

在Python中，创建和管理进程通常依赖于标准库中的`multiprocessing`模块，该模块提供了一个类似于`threading`模块的API，但用于进程而非线程。使用`multiprocessing`模块，你可以有效地利用多核CPU的计算能力，因为Python的全局解释器锁（GIL）不会跨进程限制执行。

### 创建进程

在`multiprocessing`模块中，`Process`类用于表示一个进程对象。你可以通过实例化这个类并传入一个目标函数（以及可选的参数）来创建一个进程。然后，调用该进程的`start()`方法来启动它。

from multiprocessing import Process

def worker(num):
    """线程工作函数"""
    print(f'Worker: {num}')

if __name__ == '__main__':
    for i in range(5):
        p = Process(target=worker, args=(i,))
        p.start()

注意，`if __name__ == '__main__':` 这一行很重要，特别是在Windows系统上。这是因为在Windows上，`multiprocessing`模块会尝试导入主模块来启动新的进程，如果没有这个检查，将会导致无限递归的创建进程。

### 常用方法

1. **start()**：启动进程的活动。
2. **join([timeout])**：等待进程终止。可选的`timeout`参数指定等待的最长时间（秒）。如果进程在指定时间内没有终止，则`join()`方法将返回。
3. **is_alive()**：返回进程是否还在运行。
4. **terminate()**：强制终止进程。注意，这不会立即停止进程，而是发送一个SIGTERM信号给进程，进程有机会进行清理操作。
5. **pid**：进程的进程ID。如果进程尚未启动，则此属性为`None`。

### 进程间通信

进程间通信（IPC）是`multiprocessing`模块的一个重要方面。Python提供了多种IPC机制，如管道（Pipe）、队列（Queue）、共享内存等。

- **Queue**：是一个线程和进程安全的队列实现，用于在多个进程之间安全地交换信息。
- **Pipe**：允许两个进程之间通过管道进行双向通信。

### 进程池

`Pool`类是`multiprocessing`模块中用于管理一组工作进程的类。它提供了一个简单的接口来并行地执行函数，同时自动管理进程池。

from multiprocessing import Pool

def worker(num):
return f'Worker: {num}'

if __name__ == '__main__':
with Pool(5) as p: # 创建一个包含5个进程的进程池

在这个例子中，`Pool`的`map`方法类似于内置的`map`函数，但它会并行地在多个进程上执行。

`multiprocessing`模块为Python提供了强大的进程创建和管理功能，使得Python程序能够充分利用多核CPU的计算能力。

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