Python进程池Pool应用实例分析

Python进程池Pool应用概述

本文通过具体案例解析Python中进程池Pool的使用技巧，供读者参考学习。

当子进程数量较少时，可直接使用multiprocessing模块中的Process动态生成。然而，若需创建上百甚至上千个子进程，手动创建将带来巨大工作量。此时，应使用multiprocessing模块提供的Pool方法，以简化进程管理。

初始化Pool时，可指定最大进程数。当新请求提交至Pool且池未满时，系统会创建新进程执行该请求；若进程数已达上限，新请求将进入等待状态，直到有进程结束，系统才会复用已结束的进程执行新任务。具体实现见下方示例。

# -*- coding:utf-8 -*-
from multiprocessing import Pool
import os, time, random
def worker(msg):
  t_start = time.time()
  print("%s开始执行,进程号为%d" % (msg,os.getpid()))
  # random.random()随机生成0~1之间的浮点数
  time.sleep(random.random()*2) 
  t_stop = time.time()
  print(msg,"执行完毕，耗时%0.2f" % (t_stop-t_start))
po = Pool(3) # 定义一个进程池，最大进程数3
for i in range(0,10):
  # Pool().apply_async(要调用的目标,(传递给目标的参数元祖,))
  # 每次循环将会用空闲出来的子进程去调用目标
  po.apply_async(worker,(i,))
print("----start----")
po.close() # 关闭进程池，关闭后po不再接收新的请求
po.join() # 等待po中所有子进程执行完成，必须放在close语句之后
print("-----end-----")

程序运行输出如下：

----start---- 0开始执行,进程号为21466 1开始执行,进程号为21468 2开始执行,进程号为21467 0 执行完毕，耗时1.01 3开始执行,进程号为21466 2 执行完毕，耗时1.24 4开始执行,进程号为21467 3 执行完毕，耗时0.56 5开始执行,进程号为21466 1 执行完毕，耗时1.68 6开始执行,进程号为21468 4 执行完毕，耗时0.67 7开始执行,进程号为21467 5 执行完毕，耗时0.83 8开始执行,进程号为21466 6 执行完毕，耗时0.75 9开始执行,进程号为21468 7 执行完毕，耗时1.03 8 执行完毕，耗时1.05 9 执行完毕，耗时1.69 -----end-----

Pool常用函数解析

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；
• 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；

进程间通信与Queue的使用

进程池中的Queue

若需通过Pool创建进程并共享数据，必须使用multiprocessing.Manager()中的Queue()，而非multiprocessing.Queue()。否则，程序将抛出如下错误信息：

RuntimeError: Queue objects should only be shared between processes through inheritance.

以下实例演示了进程池内进程间的通信机制：

# -*- coding:utf-8 -*-
# 修改import中的Queue为Manager
from multiprocessing import Manager,Pool
import os,time,random
def reader(q):
  print("reader启动(%s),父进程为(%s)" % (os.getpid(), os.getppid()))
  for i in range(q.qsize()):
    print("reader从Queue获取到消息：%s" % q.get(True))
def writer(q):
  print("writer启动(%s),父进程为(%s)" % (os.getpid(), os.getppid()))
  for i in "itcast":
    q.put(i)
if __name__=="__main__":
  print("(%s) start" % os.getpid())
  q = Manager().Queue() # 使用Manager中的Queue
  po = Pool()
  po.apply_async(writer, (q,))
  time.sleep(1) # 先让上面的任务向Queue存入数据，然后再让下面的任务开始从中取数据
  po.apply_async(reader, (q,))
  po.close()
  po.join()
  print("(%s) End" % os.getpid())

运行结果如下：

(11095) start writer启动(11097),父进程为(11095) reader启动(11098),父进程为(11095) reader从Queue获取到消息：i reader从Queue获取到消息：t reader从Queue获取到消息：c reader从Queue获取到消息：a reader从Queue获取到消息：s reader从Queue获取到消息：t (11095) End

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。