Python菜鸟教程：进程间通信代码详解
学习完如何创建进程之后，我们可以通过多次调用的方式创建多个进程，那么每个进程之间的信息是怎么样的，它们又是如何进行通信的，它们能否直接共用一些资源呢，下面我们通过一个例子来了解一下。
| 12345678910111213141516171819202122 | from multiprocessing
import Process
number
= 100
def change():
#为拟创建的子进程1提供方法
print
(
'子进程1开始运行'
)
global number
number
+
= 10
print
(
'把number加10等于:%d'
%
number)
print
(
'子进程1结束'
)
def changes():
#为拟创建的子进程2提供方法
print
(
'子进程2开始运行'
)
global number
number
+
= 20
print
(
'把number加20等于:%d'
%
number)
print
(
'子进程2结束'
)
if __name__
=
= '__main__'
:
process_one
= Process(target
=
change)
process_one.start()
#启动进程
process_one.join()
#等待进程执行结束
process_two
= Process(target
=
changes)
process_two.start()
#启动进程
process_two.join()
#等待进程执行结束
print
(
'number最后为:%d'
%
number) |
运行结果为：
| 1234567 | 子进程
1
开始运行
把number加
10
等于:
110
子进程
1
结束
子进程
2
开始运行
把number加
20
等于:
120
子进程
2
结束
number最后为:
100 |
我们通过输出结果可以看出，即使他们共用的是一个资源number，但是都没有影响number的最终数值，也就是第一个使用过的资源并没有被用在第二个进程当中，资源没有共享，如果要实现进程间通信，Python在multiprocessing模块中提供了Queue、pipes等多种方法来进行数据的交换，我们下面来学习一下使用队列Queue来完成进程间的通信。
1. 队列
学过数据结构的同学一定对这个词不陌生，队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。
我们也可以通过生活中的排队机制来理解一下队列，当一座桥只能允许一辆车通过的时候，那么新到来的车只能排在队伍的末尾来通过这座桥，而队列中间的车是无法直接离开桥的，只有等排在队头的车通过了之后才能过桥。
如图：
甲刚刚从队头出队，那么紧接着乙可以出队，后续的继续等待，当甲出队之后，戊可以准备入队。
2. 多进程队列
在Python中，multiprocessing模块中存在Queue类帮我们实现多进程之间的数据交互，初始化一个Queue对象的方式为：my_queue = Queue(count)，还有一些常用的方法：
Queue.qsize():返回队列中的信息数量。
Queue.empty():如果队列为空，则返回True，否则为false。由于多线程/多处理语义，这是不可靠的。
Queue.full():如果队列已满，则返回true，否则返回false。
Queue.put(obj[, block[, timeout]]):将obj放入队列中，如果可选参数块为True（默认值），超时为None（默认值），则必要时阻塞，直到空闲插槽可用为止。如果超时为正数，则为b 锁定最多超时秒并提高队列。
Queue.get([block[, timeout]]) :从队列中移除并返回一个项。如果可选args块为True （默认值），超时为None（默认值）。
还有更多的用法大家可以在Python文档中去进一步了解。
下面我们通过一个例子来实现多进程队列的通信，假设有一个停车场，有停车和开走车两个操作，下面我们要在程序中写两个子进程，其中一个进程往进程中停放车辆，另外一个子进程把车辆开出去，代码如下：
| 1234567891011121314151617181920212223 | from multiprocessing
import Process,Queue
import time
import datetime
#往停车场中停入车辆
def park(x):
if not x.full():
for i
in range
(
5
):
car
= '车辆'
+
str
(i)
x.put(car)
print
(
'停入：%s 时间:%s'
%
(car,datetime.datetime.now()))
#开走车辆
def drive(x):
time.sleep(
2
)
#休眠2s
while not x.empty():
print
(
'开走：%s时间:%s'
%
(x.get(
True
,
3
),datetime.datetime.now()))
if __name__
=
= '__main__'
:
x
= Queue()
#创建一个队列
p
= Process(target
=
park,args
=
(x,))
#创建一个进程，并放入队列中
d
= Process(target
=
drive,args
=
(x,))
#创建一个进程，并放入队列中
p.start()
#启动
d.start()
#启动
p.join()
d.join() |
输出结果如下：
| 12345678910 | 停入：车辆
时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
01.290038
停入：车辆
1 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
01.290038
停入：车辆
2 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
01.290038
停入：车辆
3 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
01.291037
停入：车辆
4 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
01.291037
开走：车辆
时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
03.292486
开走：车辆
1 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
03.292486
开走：车辆
2 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
03.292486
开走：车辆
3 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
03.292486
开走：车辆
4 时间:
2020
-
02
-
10 10
:
48
:
03.292486 |
3. 总结
学习完了这一节，进程和线程也就结束了，本章我们主要了解了如何创建他们，然后就是如何使用他们进行通信，另外我们还学习了线程安全和线程管理，这些内容对于操作系统而言是很重要的内容，想要了解更多的知识，可以去查看Python文档或者去查阅操作系统的相关书籍。
