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Python Process创建进程(2种方法)详解

前面介绍了使用 os.fork() 函数实现多进程编程,该方法最明显的缺陷就是不适用于 Windows 系统。本节将介绍一种支持 Python 在 Windows 平台上创建新进程的方法。

Python multiprocessing 模块提供了 Process 类,该类可用来在 Windows 平台上创建新进程。和使用 Thread 类创建多线程方法类似,使用 Process 类创建多进程也有以下 2 种方式:
  1. 直接创建 Process 类的实例对象,由此就可以创建一个新的进程;
  2. 通过继承 Process 类的子类,创建实例对象,也可以创建新的进程。注意,继承 Process 类的子类需重写父类的 run() 方法。

不仅如此,Process 类中也提供了一些常用的属性和方法,如表 1 所示。

表 1 Python Process类常用属性和方法
属性名或方法名 功能
run() 第 2 种创建进程的方式需要用到,继承类中需要对方法进行重写,该方法中包含的是新进程要执行的代码。
start() 和启动子线程一样,新创建的进程也需要手动启动,该方法的功能就是启动新创建的线程。
join([timeout]) 和 thread 类 join() 方法的用法类似,其功能是在多进程执行过程,其他进程必须等到调用 join() 方法的进程执行完毕(或者执行规定的 timeout 时间)后,才能继续执行;
is_alive() 判断当前进程是否还活着。
terminate() 中断该进程。
name属性 可以为该进程重命名,也可以获得该进程的名称。
daemon 和守护线程类似,通过设置该属性为 True,可将新建进程设置为“守护进程”。
pid 返回进程的 ID 号。大多数操作系统都会为每个进程配备唯一的 ID 号。

接下来将一一对创建进程的 2 种方法做详细的讲解。

通过Process类创建进程

和使用 thread 类创建子线程的方式非常类似,使用 Process 类创建实例化对象,其本质是调用该类的构造方法创建新进程。Process 类的构造方法格式如下:

def __init__(self,group=None,target=None,name=None,args=(),kwargs={})

其中,各个参数的含义为:
  • group:该参数未进行实现,不需要传参;
  • target:为新建进程指定执行任务,也就是指定一个函数;
  • name:为新建进程设置名称;
  • args:为 target 参数指定的参数传递非关键字参数;
  • kwargs:为 target 参数指定的参数传递关键字参数。

下面程序演示了如何用 Process 类创建新进程。
from multiprocessing import Process
import os
print("当前进程ID:",os.getpid())

# 定义一个函数,准备作为新进程的 target 参数
def action(name,*add):
    print(name)
    for arc in add:
        print("%s --当前进程%d" % (arc,os.getpid()))
if __name__=='__main__':
    #定义为进程方法传入的参数
    my_tuple = ("http://c.biancheng.net/python/",\
                "http://c.biancheng.net/shell/",\
                "http://c.biancheng.net/java/")
    #创建子进程,执行 action() 函数
    my_process = Process(target = action, args = ("my_process进程",*my_tuple))
    #启动子进程
    my_process.start()
    #主进程执行该函数
    action("主进程",*my_tuple)
程序执行结果为:

当前进程ID: 12980
主进程
http://c.biancheng.net/python/ --当前进程12980
http://c.biancheng.net/shell/ --当前进程12980
http://c.biancheng.net/java/ --当前进程12980
当前进程ID: 12860
my_process进程
http://c.biancheng.net/python/ --当前进程12860
http://c.biancheng.net/shell/ --当前进程12860
http://c.biancheng.net/java/ --当前进程12860

需要说明的是,通过 multiprocessing.Process 来创建并启动进程时,程序必须先判断 if __name__=='__main__':,否则运行该程序会引发异常。

此程序中有 2 个进程,分别为主进程和我们创建的新进程,主进程会执行整个程序,而子进程不会执行 if __name__ == '__main__' 中包含的程序,而是先执行此判断语句之外的所有可执行程序,然后再执行我们分配让它的任务(也就是通过 target 参数指定的函数)。

通过Process继承类创建进程

和使用 thread 子类创建线程的方式类似,除了直接使用 Process 类创建进程,还可以通过创建 Process 的子类来创建进程。

需要注意的是,在创建 Process 的子类时,需在子类内容重写 run() 方法。实际上,该方法所起到的作用,就如同第一种创建方式中 target 参数执行的函数。

另外,通过 Process 子类创建进程,和使用 Process 类一样,先创建该类的实例对象,然后调用 start() 方法启动该进程。下面程序演示如何通过 Process 子类创建一个进程。
from multiprocessing import Process
import os
print("当前进程ID:",os.getpid())

# 定义一个函数,供主进程调用
def action(name,*add):
    print(name)
    for arc in add:
        print("%s --当前进程%d" % (arc,os.getpid()))

#自定义一个进程类
class My_Process(Process):
    def __init__(self,name,*add):
        super().__init__()
        self.name = name
        self.add = add
    def run(self):
        print(self.name)
        for arc in self.add:
            print("%s --当前进程%d" % (arc,os.getpid()))

if __name__=='__main__':
    #定义为进程方法传入的参数
    my_tuple = ("http://c.biancheng.net/python/",\
                "http://c.biancheng.net/shell/",\
                "http://c.biancheng.net/java/")

    my_process = My_Process("my_process进程",*my_tuple)
    #启动子进程
    my_process.start()
    #主进程执行该函数
    action("主进程",*my_tuple)
程序执行结果为:

当前进程ID: 22240
主进程
http://c.biancheng.net/python/ --当前进程22240
http://c.biancheng.net/shell/ --当前进程22240
http://c.biancheng.net/java/ --当前进程22240
当前进程ID: 18848
my_process进程
http://c.biancheng.net/python/ --当前进程18848
http://c.biancheng.net/shell/ --当前进程18848
http://c.biancheng.net/java/ --当前进程18848

显然,该程序的运行结果与上一个程序的运行结果大致相同,它们只是创建进程的方式略有不同而已。

推荐读者使用第一种方式来创建进程,因为这种方式不仅编程简单,而且进程直接包装 target 函数,具有更清晰的逻辑结构。

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