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python高级03——多任务编程

news 2025/10/12 7:17:46

1、多任务介绍

之前写的程序都是单任务的，即一个函数执行完再去执行另一个，想要多个函数同时执行就要用到多任务，可利用CPU资源，从而提高程序执行效率。

概念

在同一时间内执行多个任务。

例如现在的操作系统就是多任务操作系统，同时运行多个软件。

两种表现形式

1、并发

在一段时间内交替执行多个任务。

如在单核CPU中执行多个程序，表面上看不同程序是在同时进行，实质上是操作系统让每个任务交替执行。

2、并行

一段时间内真正同时一起执行多个任务。任务数量小于等于CPU核心数。

如多核CPU。

2、多进程介绍

在python中实现多任务要用进程完成。

1、进程的概念

process是资源分配的最小单位，是操作系统进行资源分配和调度运行的基本单位，通俗理解，一个正在运行的程序就是一个进程，没有运行时只是一个软件。

2、多进程的作用

3、多进程完成多任务

进程的创建步骤

1、导入进程包

import multiprocessing

2、通过进程类创建进程对象

进程对象=multiprocessing.Process()

3、启动进程执行任务

进程对象.start()

例子

没有创建子进程：

import timedef coding():for i in range(3):print("coding...")time.sleep(0.2)     def music():for i in range(3):print("music...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':coding()music()

创建子进程：

import time
import multiprocessingdef coding():for i in range(3):print("coding...")time.sleep(0.2)def music():for i in range(3):print("music...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':#通过进程类创建进程对象coding_process=multiprocessing.Process(target=coding)music_process=multiprocessing.Process(target=music)#启动进程coding_process.start()music_process.start()

4、进程执行带有参数的任务

#args：以元组的形式给函数传参，传参要和参数的顺序保持一致
#kwargs：以字典的形式给函数传参，传参中的key要和参数名保持一致#一个参数
import time
import multiprocessingdef coding(num):for i in range(num):print("coding...")time.sleep(0.2)def music(num):for i in range(num):print("music...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':#通过进程类创建进程对象coding_process=multiprocessing.Process(target=coding,args=(3,))music_process=multiprocessing.Process(target=music,kwargs={"num":3})#启动进程coding_process.start()music_process.start()

#两个参数
import time
import multiprocessingdef coding(num,name):for i in range(num):print("coding...")print(name)time.sleep(0.2)def music(num):for i in range(num):print("music...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':#通过进程类创建进程对象coding_process=multiprocessing.Process(target=coding,args=(3,"子进程"))music_process=multiprocessing.Process(target=music,kwargs={"num":3})#启动进程coding_process.start()music_process.start()

5、获取进程编号

获取当前进程：getpid()方法

获取当前父进程：getppid()方法

需要import os，用os.getpid()和os.getppid()

import time
import multiprocessing
import osdef coding(num,name):print("coding=%d"% os.getpid()) #获取当前进程编号print("父进程=%d" % os.getppid())  # 获取父进程编号for i in range(num):print("coding...")print(name)time.sleep(0.2)def music(num):print("music=%d" % os.getpid())  #获取当前进程编号print("父进程=%d" % os.getppid())  # 获取父进程编号for i in range(num):print("music...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':print("父进程=%d"% os.getpid()) #获取父进程编号coding_process=multiprocessing.Process(target=coding,args=(3,"子进程"))music_process=multiprocessing.Process(target=music,kwargs={"num":3})coding_process.start()music_process.start()

6、进程间不共享全局变量

import multiprocessing
import os#全局变量
my_list=[]#写入数据进程
def write_data():for i in range(3):my_list.append(i)print("add:%d"%i)print("write",my_list)#读取数据进程
def read_data():print("read",my_list)if __name__=='__main__':write_process=multiprocessing.Process(target=write_data)read_process=multiprocessing.Process(target=read_data)write_process.start()read_process.start()

7、主进程和子进程的结束顺序

主进程会等待所有子进程结束才会结束：

import multiprocessing
import os
import timedef work():for i in range(10):print("working...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':work_process=multiprocessing.Process(target=work)work_process.start()time.sleep(1)print("主进程执行完了")

法一：可以设置守护主进程：用daemon

import multiprocessing
import os
import timedef work():for i in range(10):print("working...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':work_process=multiprocessing.Process(target=work)work_process.daemon=True #设为守护主进程，如果主进程结束，子进程不再执行work_process.start()time.sleep(1)print("主进程执行完了")

法二：销毁子进程：用terminate

import multiprocessing
import os
import timedef work():for i in range(10):print("working...")time.sleep(0.2)if __name__=='__main__':work_process=multiprocessing.Process(target=work)work_process.start()time.sleep(1)work_process.terminate() #手动结束子进程print("主进程执行完了")