multiprocessing

如果你打算编写多进程的服务程序，Unix/Linux无疑是正确的选择。由于Windows没有fork调用，难道在Windows上无法用Python编写多进程的程序？

由于Python是跨平台的，自然也应该提供一个跨平台的多进程支持。multiprocessing模块就是跨平台版本的多进程模块。

multiprocessing模块提供了一个Process类来代表一个进程对象，下面的例子演示了启动一个子进程并等待其结束：

·创建子进程时，只需要传入一个执行函数和函数的参数，创建一个Process实例，用start()方法启动，这样创建进程比fork()还要简单。

·join() 方法可以等待子进程结束后再继续往下运行，通常用于进程间的同步。

Process 语法结构如下：

Process([group [, target [, name [, args [,kwargs]]]]])

·target： 表示这个进程实例所调用对象；

·args ：表示调用对象的位置参数元组；

·kwargs： 表示调用对象的关键字参数字典；

· name： 为当前进程实例的别名；

· group： 大多数情况下用不到；

·is_alive()： 判断进程实例是否还在执行；

·join([timeout])： 是否等待进程实例执行结束，或等待多少秒；

·start()： 启动进程实例（创建子进程）；

·run()： 如果没有给定target参数，对这个对象调用start()方法时，就将执行对象中的 run() 方法；

·terminate()： 不管任务是否完成，立即终止；

·name： 当前进程实例别名，默认为Process-N，N为从1开始递增的整数；

·pid： 当前进程实例的PID值；

创建新的进程还能够使用类的方式，可以自定义一个类，继承Process类，每次实例化这个类的时候，就等同于实例化一个进程对象，请看下面的实例：

两种方式的对比：

1、方法

2、继承类

继承类是以面向对象考虑这个事的，所以业务逻辑复杂，建议使用继承类，更好理解

当需要创建的子进程数量不多时，可以直接利用multiprocessing中的Process动态成生多个进程，但如果是上百甚至上千个目标，手动的去创建进程的工作量巨大，此时就可以用到multiprocessing模块提供的Pool方法。

初始化Pool时，可以指定一个最大进程数，当有新的请求提交到Pool中时，如果池还没有满，那么就会创建一个新的进程用来执行该请求；但如果池中的进程数已经达到指定的最大值，那么该请求就会等待，直到池中有进程结束，才会创建新的进程来执行，请看下面的实例：

multiprocessing.Pool常用函数解析：

·apply_async(func[, args[, kwds]])：使用非阻塞方式调用func（并行执行，堵塞方式必须等待上一个进程退出才能执行下一个进程），args为传递给func的参数列表，kwds为传递给func的关键字参数列表；

·apply(func[, args[, kwds]])：使用阻塞方式调用func

·close()：关闭Pool，使其不再接受新的任务；

·terminate()：不管任务是否完成，立即终止；

·join()：主进程阻塞，等待子进程的退出，必须在close或terminate之后使用；

可以使用multiprocessing模块的Queue实现多进程之间的数据传递，Queue本身是一个消息列队程序，首先用一个小实例来演示一下Queue的工作原理：

说明

初始化Queue()对象时（例如：q=Queue()），若括号中没有指定最大可接收的消息数量，或数量为负值，那么就代表可接受的消息数量没有上限（直到内存的尽头）；

·Queue.qsize()：返回当前队列包含的消息数量；

·Queue.empty()：如果队列为空，返回True，反之False；

·Queue.full()：如果队列满了，返回True,反之False；

·Queue.get([block[, timeout]])：获取队列中的一条消息，然后将其从列队中移除，block默认值为True；

1）如果block使用默认值，且没有设置timeout（单位秒），消息列队如果为空，此时程序将被阻塞（停在读取状态），直到从消息列队读到消息为止，如果设置了timeout，则会等待timeout秒，若还没读取到任何消息，则抛出"Queue.Empty"异常；

2）如果block值为False，消息列队如果为空，则会立刻抛出"Queue.Empty"异常；

·Queue.get_nowait()：相当Queue.get(False)；

·Queue.put(item,[block[, timeout]])：将item消息写入队列，block默认值为True；

1）如果block使用默认值，且没有设置timeout（单位秒），消息列队如果已经没有空间可写入，此时程序将被阻塞（停在写入状态），直到从消息列队腾出空间为止，如果设置了timeout，则会等待timeout秒，若还没空间，则抛出"Queue.Full"异常；

2）如果block值为False，消息列队如果没有空间可写入，则会立刻抛出"Queue.Full"异常；

·Queue.put_nowait(item)：相当Queue.put(item, False)；

如果要使用Pool创建进程，就需要使用multiprocessing.Manager()中的Queue()，而不是multiprocessing.Queue()，否则会得到一条如下的错误信息：

RuntimeError: Queue objects should only beshared between processes through inheritance.

下面的实例演示了进程池中的进程如何通信：

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首先，要学Linux编程，你得会用Linux，也就是得在命令行环境下生存下来。什么叫生存下来呢？就是我现在给你一台主机，键盘，显示器啥的，然后给你一个服务器版的Linux系统的光盘或者其他什么安装盘，你去把这台主机用起来。什么叫用起来呢？你平常用Windows电脑干啥，你现在还用这台电脑干啥。新建文件啊，查看文件，编辑文件，保存文件，复制，移动，删除，打包，解压，联网，下载个什么东西啊等等基本 *** 作你得会。还有软件怎么安装，不仅要熟悉apt-get和yum，还有给你源码的软件怎么安装你得会，另外要熟悉Linux下的文件系统，每个目录是干啥的，目录下的文件是干嘛的，插入一个U盘，如何挂载这个U盘， *** 作U盘下的文件你得会啊。这个看一本书就行了，《鸟哥的Linux私房菜-基础篇》，记得是基础篇，记得安装Linux系统自己 *** 作一遍，还有一本是服务器篇，你既然是要学Linux编程开发，那就不用看服务器架设篇了。做完这一步，你可以开发了。

Linux下开发，两种基本语言，C和C++咯，至于其他人要说Python，Java，Ruby啥的不讨论，因为就讨论Linux下的开发，什么是Linux开发呢？就是利用Linux的API进行开发咯，首先你得会C语言或者C++语言啊，这个去看丹尼斯的《C程序设计语言》，注意是丹尼斯的，C++的就去看《Essential C++》或者《C++ Primer》，然后在Linux下的程序开发，Linux的API是遵循POSIX标准的，自行谷歌什么叫POSIX。Linux下程序开发几大块，文件 *** 作，这个很重要，你要知道Linux下的一个思想叫一切皆文件，可见文件读写多重要了。I/O模型，五大I/O模型，阻塞，非阻塞，复用，信号驱动和异步I/O，环环相扣丝丝相连，概念和 *** 作都要仔细琢磨，最重要的当属复用，就是select，poll和epoll，面试笔试就问这个东西，要知道他们的适用范围和优缺点。进程和线程，包括进程和线程的概念和区别，进程和线程的建立，同步，通信，互斥等等。网络编程，就是socket编程,Linux编程，这个学不好等于啥都没学，这个估计还得了解一下TCP/IP协议，编程方面主要是那几步，申请socket，bind，listen，accept几步，要熟悉种常见的服务器模型，进程池线程池方式的，多进程方式的，复用方式的，最重要的是复用方式的，这部分可以先只写服务器，测试直接用Telnet就好了，加快速度么。其余的就是数据库，这个东西不属于Linux，但是还得会，要不然啥都做不了，看那本《MySQL必知必会》，当然深入的话还得找本专业的书细细看。这个时候就可以真刀真q的去干点有意思的事了，比如写个终端下的类似于QQ的软件啊，包括服务器和客户端啊，慢慢的增加并发数，比如可以同时支持五千人在线啊，文件传输啊等等。然后学学Qt，熟悉一下图形界面，可以把你的终端下的QQ完全改成图形界面下的。估计到这个时候，你差不多在Linux下进行像样的开发了吧。在这个过程的学习中，相信你已经学会Makefile的编写啊，编译啊，链接啊等等一些细枝末节的东西了，还得反思一下把零散的东西串一串，要系统化。

接下来就是继续深入了，Linux为什么这么多人用，好处在哪里，你得去稍微的看看内核源码啊，内核的进线程调度啊，我告诉你，Linux内核的一个链表都够你研究好几节课的。哦，这个时候，数据结构啥的又得翻出来加强一下了不是，计算机网络啥的也得看看， *** 作系统原理啥的也得看看呢不是，把这些东西放在这里是合适的，前面让你知其然，知道怎么编程怎么做，现在要知其所以然了不是。

在学习的过程中，要不断积累和了解最新的东西，最起码要知道个概念，比如分布式，大数据，云计算，机器学习，计算机视觉，JIT等等，形成知识链，这样不会导致你最后不知道学啥。有个建议，一定要学一下Python，一定要学一下Python，一定要学一下Python，重要的事情说三遍。它能极大的提高你的工作效率，也能和C/C++结合在一起用，很nice的语言。

最后推荐几本书（前面的包含在内）：

《鸟哥的Linux私房菜 基础篇》

《C程序设计语言》 丹尼斯写的

《Linux C编程一站式学习》 宋劲杉写的

《Eensstial C++》

《C++ Primer》

《Effective C++》

《Linux网络编程》 宋劲彬写的

《Unix环境高级编程》

《Unix网络编程》 两部

《Linux高级程序设计》 华清远见的

《MySQL必知必会》

《数据库系统概念》

《大话数据结构》

《算法导论》

《Linux内核情景分析》

《深入理解Linux内核》

《深入理解计算机系统》

《现代 *** 作系统》

《深入理解计算机网络》

《TCP/IP》的三卷经典书

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