Python進程專題4：進程池Pool

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當咱們須要建立大量的進程時，利用multiprocessing模塊提供的Pool來建立進程。

進程初始化時，會指定一個最大進程數量，當有新的請求須要建立進程時，若是此時進程池尚未到達設置的最大進程數，該進程池就會建立新的進程來處理該請求，並把該進程放到進程池中，若是進程池已經達到最大數量，請求就會等待，知道進程池中進程數量減小，纔會新建進程來執行請求。

• 語法

pool=Pool(numprocess,initializer,initargs)
numproxess:須要建立的進程個數，若是忽略將使用cpu_count()的值。即系統上的CPU數量。
initializer:每一個進程啓動時都要調用的對象。
initargs:爲
initalizer傳遞的參數。

• 經常使用方法

multiprocessing.Pool經常使用函數解析：

apply_async(要調用的方法,參數列表,關鍵字參數列表)：使用非阻塞方式調用指定方法，並行執行（同時執行）

apply(要調用的方法,參數列表,關鍵字參數列表)：使用阻塞方式調用指定方法，，阻塞方式就是要等上一個進程退出後，下一個進程纔開始運行。

close():關閉進程池，再也不接受進的進程請求，但已經接受的進程仍是會繼續執行。

terminate()：無論程任務是否完成，當即結束。

join():主進程堵塞（就是不執行join下面的語句），直到子進程結束，注意，該方法必須在close或terminate以後使用。

pool.map(func,iterable,chunksize):將可調用對象func應用給iterable的每一項，而後以列表形式返回結果，
經過將iterable劃分爲多塊，並分配給工做進程，能夠並行執行。chunksize指定每塊中的項數，
若是數據量較大，能夠增大chunksize的值來提高性能。

pool.map_async(func,iterable,chunksize,callback):與map方法不一樣之處是返回結果是異步的，
若是callback指定，當結果可用時，結果會調用callback。

pool.imap(func,iterable,chunksize):與map()方法的不一樣之處是返回迭代器而非列表。

pool.imap_unordered(func,iterable,chunksize):與imap()不一樣之處是：結果的順序是根據從工做進程接收到的時間而定的。

pool.get(timeout):若是沒有設置timeout，將會一直等待結果，
若是設置了timeout，超過timeout將引起multiprocessing.TimeoutError異常。

pool.ready():若是調用完成，返回True

pool.successful():若是調用完成而且沒有引起異常，返回True，若是在結果就緒以前調用，jiang引起AssertionError異常。

pool.wait(timeout):等待結果變爲可用，timeout爲等待時間。

• 實例1：阻塞與非阻塞對比

#阻塞與非阻塞對比
from multiprocessing import Pool
import os
import time
import random#用來生成隨機數

def test1(name):
    print("%s運行中，pid=%d，父進程：%d"%(name,os.getpid(),os.getppid()))
    t_start=time.time()
    #random.random()會生成一個0——1的浮點數
    time.sleep(random.random()*3)
    t_end=time.time()
    print("%s執行時間：%0.2f秒"%(name,t_end-t_start))

pool=Pool(5)#設置線程池中最大線程數量爲5
for xx in range(0,7):
    #非阻塞運行
    pool.apply_async(test1,("mark"+str(id),))
print("--start1--")
pool.close()#關閉線程池，關閉後再也不接受進的請求
pool.join()#等待進程池全部進程都執行完畢後，開始執行下面語句
print("--end1--")
print("*"*30)
pool=Pool(5)#設置線程池中最大線程數量爲5
for xx in range(0,7):
    #阻塞運行
    pool.apply(test1,("mark"+str(id),))
print("--start2--")
pool.close()#關閉線程池，關閉後再也不接受進的請求
pool.join()#等待進程池全部進程都執行完畢後，開始執行下面語句
print("--end2--")

結果：

--start1--
mark<built-in function id>運行中，pid=28631，父進程：28626
mark<built-in function id>運行中，pid=28632，父進程：28626
mark<built-in function id>運行中，pid=28633，父進程：28626
mark<built-in function id>運行中，pid=28634，父進程：28626
mark<built-in function id>運行中，pid=28636，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：0.27秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28633，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：0.32秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28634，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：0.18秒
mark<built-in function id>執行時間：0.55秒
mark<built-in function id>執行時間：1.78秒
mark<built-in function id>執行時間：1.92秒
mark<built-in function id>執行時間：2.71秒
--end1--
******************************
mark<built-in function id>運行中，pid=28647，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：0.70秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28648，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：1.66秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28649，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：2.87秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28650，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：2.68秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28651，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：1.42秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28647，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：1.20秒
mark<built-in function id>運行中，pid=28648，父進程：28626
mark<built-in function id>執行時間：2.01秒
--start2--
--end2--

• 實例2：利用進程池遍歷目錄

查看下面實例前，先來熟悉一下咱們須要用到的一些知識。

os.walk(top,topdown=true,onerrorNone,followlinks=false):遍歷目錄地址，返回一個三元組（root，dirs，files）

top:想要遍歷的目錄

root:當前正在遍歷的文件夾地址。

dirs:是一個list：當前文件夾下全部目錄的名字（不包括子目錄）

files:也是一個list，當前文件夾下全部文件的名字（不包括子目錄文件）

topdown:默認爲True：優先遍歷top目錄，爲false會優先遍歷top的子目錄。

onerror:指定一個當方法執行異常時須要調用的方法。

followlinks:默認爲True：會遍歷目錄環境下的快捷方式實際指向目錄。

代碼：

#遍歷目錄文件並求取SHA512的摘要值
import os
import multiprocessing
import hashlib

#定義進程大小
POOLSIZE=2 #工做進程的數量
#能夠讀取的緩衝區大小
BUFSIZE=8196

def mark(filename):
    try:
        f=open(filename,"rb")
    except IOError:
        return None
    digest=hashlib.sha512()
    while True:
        chunk=f.read(BUFSIZE)
        if not chunk:break
        digest.update(chunk)
    f.close()
    return filename,digest.digest()



def build_map(dir):
    #定義進程
    pool=multiprocessing.Pool(POOLSIZE)


    #os.path.join:拼接文件路徑
    #根據文件目錄和名稱拼接
    all_files=(os.path.join(root,name)
               #循環遍歷當前目錄
               for root,dirs,files in os.walk(dir)
                   #取出當前目錄下文件名
                   for name in files)

    #dict方法用於將結果轉化成字典
    map=dict(pool.imap_unordered(mark,all_files,20))
    pool.close()
    return map


if __name__=="__main__":
    digest_map=build_map("/Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程")
    for item in  digest_map:
        print("文件目錄：",item)
        print("SHA512摘要值：",digest_map[item])
    #個數
    print(len(digest_map))

結果

文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/一、fork建立子線程.py
SHA512摘要值： b'x9eYLSxe5xb6xd2xecxd4&xa9xff~m?x87xd2Nxea39Gxe1x8fx9cdx83@x06/Bnxddx1exb5xe0jx10xd1xc9=xfd;y]x8dnR)xbdtxb8xc8xb46rExf8xd7t.xaexbbxe9'
文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/八、JoinableQueue的生產者與消費者.py
SHA512摘要值： b'xfe4x18xee8xd1x97xe7vx86}xe6qnx13xf9Dxf1Xxe3xabx94xebx96xfbxedWx0bOn$x14d/+rx9bx0bxc1xd4x03xadxcbbxf7x8dxd5Ccx03yxd1xb4x801,?,rIXxa28xd7'
文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/十、管道：返回數據.py
SHA512摘要值： b'x85xb1Cxe56x80x1dsx84txf6x95xcbx1d[xdaxe4}n)Y<xd5x10=x94x88xd8xafxccr@eCxc4!xc1xb70x9fzxc6xb1xb9xf6xc4xcexd7x02x86<xc8Ux0fx8bqxdax18ydxa3Kx8bxd6'
文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/十一、進程池.py
SHA512摘要值： b'bBxf4lxccxd5xaetrxc1x816xe5xfc;tx85x86xe5xd3x9e~SH]xe6xcbdxc9xfexe9xfbxfcxeb)Axd2ox8cOxbcx1etxe9xe92^xb5x10xe1xf4xc9\_x0cx8cxa7qxf4(x13Mxbe7'
文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/二、multiprocessing.py
SHA512摘要值： b"mxb2xb5x00M1=qx86xb9Gxf9x02xb1x18xfax08xe7,.xefxff5xebt,nx17xbfB-xc6xc2x9dVxf9x88xa7xd8x1ex9b)x86Nxd5xab x89xa0J}xa9xdcxbcx06mx03xa7x87.x17xcb'x93"
文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/六、驗證：put方法會阻塞.py
SHA512摘要值： b'xa3x80x86xf6xc9xb8x0eOB 5\xd0\x949\xfd\xc2y\x9a\xc7\xca\x9d\xbc%\xa1\xe6_xfax84xb6x02$xf7x10xbbxb9Nxfbxdexc8xbe6F xd6x87xacxb2xf5x94x0cxedxe0.xf9Txdax91`;xd7x90x86'文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/七、closse方法、get方法、put方法簡單使用.pySHA512摘要值： b'lx98wx8fTx15xdfTx19x91^:xc5xa3x8dxf4x1ex9cx91Exe4xe7xbfxecVx1e\x1bx19xa0ix96Lxc6xc4r.x9bxecx88xe9rxfeOx8bxdfAx90x7f6?xe7x1d8xa6Nx07xdex8dxb6xe7#x02p'文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/五、進程池.pySHA512摘要值： b'xc2xf75x04xbaxa5Xxccx81x88xffxbazxd81@x0bQJ%xbbx15xf3`Qx9a4}xc0x07xa2&axc0x00x0c%xb4[xd2ex18x04x14ytx0cxb0xacx1dxf5xfbxe0\xc7xb6$xd2xf1xd9sePx08'文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/三、multiprocessing.pySHA512摘要值： b'x04N4Dxd5xab}xcfx03xe6x0fVx0fx910x91xe4x81,xbb-xdfxb36Ixf9!x84Axdf.xf3HVxfdx86:x0bx81<+ex00xd1x17uxf5hxb34FxfexebFxf5x1bxc3x8d`Axa0Ax02x10'文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/九、管道.pySHA512摘要值： b'`xdbx8dx90Vx04=x0cxf9x9cxf7{x8fxcax9fxccxb8Dx97xecx82(xd4x9ax84xdb<xb8+x16xd7xecx057xe0x07xe9xc3xdccxe3 t#vxecxb5xe3npxc7~x95xd0J-cxb1xefx03.?xx12'文件目錄： /Users/zhaolixiang/Desktop/python/test1/進程/四、繼承Process建立進程.pySHA512摘要值： b'2xc1xa0x1fxd7xd6xb2x1c}x14xdedx8fxdbxedxd0x91mxc1,xb9xdd?TbXx04#2xfcxb8xbfurxabxfcFcx17x18xc7)sYx82x0exea{5x87xf3x8fcxbaPx91r0xefxabLxa8x1ex15'11