关于对python中进程的几个概念理解

2024-04-02 19:55

短信预约 -IT技能 免费直播动态提醒

进程

第一,进程是一个容器。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域( text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。
文本区域存储处理器执行的代码;数据区城存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存;堆栈区域存储看活动过程调用的指令和本地变量。

第二,进程是一个"执行中的程序"。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统执行之),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。

第三，进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统岀现后,为了刻圓系统內部出现的动态情况,箍述系统內部眢道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计搡作系统都建立在进程的基础上。

本文为了说明例子，用中文作为变量写在了程序里面，一般编程最好不要那么写

僵尸进程

僵尸进程是当子进程比父进程先结束，而父进程又没有回收子进程，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为一个僵尸进程。如果父进程先退出，子进程被init接管，子进程退出后init会回收其占用的相关资源

我们都知道进程的工作原理。我们启动一个程序，开始我们的任务，然后等任务结束了，我们就停止这个进程。进程停止后，该进程就会从进程表中移除。

你可以通过 System-Monitor 查看当前进程。

In UNIX System terminology, a process that has terminated,but whose parent has not yet waited for it, is called a zombie. 在UNIX 系统中，一个进程结束了，但是他的父进程没有等待(调用wait / waitpid)他，那么他将变成一个僵尸进程。但是如果该进程的父进程已经先结束了，那么该进程就不会变成僵尸进程，因为每个进程结束的时候，系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程，看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程，如果是的话，就由Init 来接管他，成为他的父进程

孤儿进程

在操作系统领域中，孤儿进程指的是在其父进程执行完成或被终止后仍继续运行的一类进程。这些孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

代码示例


from multiprocessing import Process
import time


def 要运行的函数():
    print('我是子进程A')
    time.sleep(5)
    print('我是子进程B')


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=要运行的函数)
    p.start()
    print('我是主进程')

效果

守护进程

守护进程是一个在后台运行并且不受任何终端控制的进程。Unix操作系统有很多典型的守护进程(其数目根据需要或20—50不等)，它们在后台运行，执行不同的管理任务。

用户使守护进程独立于所有终端是因为，在守护进程从一个终端启动的情况下，这同一个终端可能被其他的用户使用。例如，用户从一个终端启动守护进程后退出，然后另外一个人也登录到这个终端。用户不希望后者在使用该终端的过程中，接收到守护进程的任何错误信息。同样，由终端键入的任何信号(例如中断信号)也不应该影响先前在该终端启动的任何守护进程的运行。虽然让服务器后台运行很容易(只要shell命令行以&结尾即可)，但用户还应该做些工作，让程序本身能够自动进入后台，且不依赖于任何终端。

守护进程没有控制终端，因此当某些情况发生时，不管是一般的报告性信息，还是需由管理员处理的紧急信息，都需要以某种方式输出。Syslog 函数就是输出这些信息的标准方法，它把信息发送给 syslogd 守护进程。

代码实现


from multiprocessing import Process
import time


def 要运行的函数(变量):
    print('%s负责剥削的资本家正在运行'% 变量)
    time.sleep(3)
    print('%s负责剥削的资本家正在终止' % 变量)


if __name__ == '__main__':
    A = Process(target=要运行的函数,args=('资本家',))

    A.daemon = True  # 将进程A设置成守护进程  本行代码要放在start方法上面才有效，否则会报错
    A.start()
    print('剥削的资本家被终止了')

效果

互斥锁

在编程中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性。每个对象都对应于一个可称为" 互斥锁" 的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象。

比如，一群人中，出现了一个工贼，但是，人们觉得用拳头不爽，但是狼牙棒只有一个，于是大家要开始抢狼牙棒，我们就对狼牙棒上一个互斥锁

代码实现


from multiprocessing import Process, Lock
import json
import time
import random


# 查狼牙棒
def search(i):
    # 文件操作读取狼牙棒数
    with open('data','r',encoding='utf8') as f:
        dic = json.load(f)
    print('群众%s想要获取余狼牙棒：%s'%(i, dic.get('狼牙棒_num')))
    # 字典取值不能用[]的形式 应该使用get，即使函数不能运行也要写个pass上去，这是为了避免因为小问题导致整个程序无法运行的情况


# 抢狼牙棒  1.先查 2.再抢
def buy(i):
    # 先查狼牙棒
    with open('data.txt','r',encoding='utf8') as f:
        dic = json.load(f)
    # 模拟网络延迟
    time.sleep(random.randint(1,5))#每个人的手速不同
    # 判断当前是否有狼牙棒
    if dic.get('狼牙棒_num') > 0:
        # 修改数据库 抢狼牙棒
        dic['狼牙棒_num'] -= 1
        # 写入数据库
        with open('data.txt','w',encoding='utf8') as f:
            json.dump(dic,f)
        print('群众%s抢狼牙棒成功'%i)
    else:
        print('群众%s抢狼牙棒失败'%i)


# 整合上面两个函数
def run(i, mutex):
    search(i)
    # 给狼牙棒环节加锁处理
    # 抢锁
    mutex.acquire()

    buy(i)
    # 释放锁
    mutex.release()


if __name__ == '__main__':
    # 在主进程中生成一把锁 让所有的子进程抢
    mutex = Lock()
    for i in range(1,11):
        p = Process(target=run, args=(i, mutex))
        p.start()

效果