python进程和线程中的join方法

Python进程和线程的join方法简单说明：

1．Python中的进程join方法

在Python多进程编程中，join方法主要用于进程之间的同步。
这允许进程等待其他进程完成执行。
通过调用目标进程的join方法，主进程可以阻塞自己，直到目标进程结束。
这可确保代码在多进程环境中按特定顺序运行。

2.Python中的线程Join方法

在线程编程中，join方法用于阻止主线程执行，直到指定线程执行完成。
当您在一个线程中使用另一个线程的join方法时，主线程会等待该线程完成其任务，然后再继续。
这可以同步线程的执行并确保特定任务按预期顺序执行。

详细解释：

在Python中，无论是进程还是线程，join方法的核心作用就是等待。
它们的主要区别在于使用的环境和对象类型。

在多进程编程中，由于进程是系统资源分配的基本单位，因此进程之间的通信和同步相对复杂。
您可以使用Join方法来确保主进程等待其他进程按预期完成。
这对于需要按特定顺序执行的多进程任务非常有用。

在线程编程中，线程是CPU调度的基本单位。
由于线程共享同一进程的内存空间，因此它们之间的同步尤为重要。
使用线程的join方法可以确保主线程等待特定线程完成其任务后再继续，从而控制程序流程。
这对于多线程任务至关重要，尤其是那些需要顺序执行的任务。

需要注意的是，无论是进程还是线程的join方法，都要谨慎使用，避免不必要的阻塞或者死锁。
明智地使用join方法可以大大提高程序的执行效率和稳定性。
同时，还应注意理解和使用并发编程中的其他同步机制如锁、条件变量等，以应对更复杂的并发场景。

Python多进程系列之Queue类

使用多进程时，最好不要使用共享资源。
普通的全局变量不能被子进程共享。
只有使用多处理组件构建的数据结构才能共享。

Queue是一个类，用于创建队列以在进程之间共享资源。
使用Queue可以实现多个进程之间传输数据的功能。
但Queue只能在Process类中使用，不能在Pool类中使用。

1.基本介绍1.1构造方法

Queue([maxsize])

maxsize是队列中允许的最大元素数量，如果省略，将是一个无限队列

1.2构造方法实例put()：用于向队列中插入数据。
该方法有2个可选参数：阻塞和超时。
如果阻塞值为True（默认值）并且超时值大于0，则此方法将阻塞超时，直到队列中没有剩余空间。
超时时会抛出Queue.Full异常。
如果锁定值为False并且队列已满，则会立即抛出Queue.Full

get()：从队列中获取项目并删除该项目，类似于pop()列表方法。
该方法还有2个可选参数：blocked和timeout。
如果阻塞值为True（默认）并且超时值大于0，则在超时时间内不会抛出Queue.Empty异常。
如果锁定值为False并且队列中有可用项目，则返回该项目。
如果阻塞值为False且队列为空，则会抛出Queue.Empty异常。
通过将阻塞值设置为True或将所有参数留空，您可以防止队列为空时引发异常。

put_nowait()：与put(blcoked=False)相同

get_nowait()：与get(blcoked=False)相同

empty()：确定如果队列为空。
但是，当队列为空并返回True时，此方法并不可靠，例如当put()方法返回True时，将插入新数据。

full()：判断队列是否已满。
这种方法也是不可靠的。
例如，当返回True时，get()方法将删除数据。

qsize()：返回队列中当前的项目数，同样不可靠，原因与empty()和full()相同

2.使用示例frommultiprocessingimportQueue,Processamountsimporttimeimportrandomdefwrite(q)：print(f'写入过程:{os.getpid()}')forvalueinrange(5):print(f'put{value}toqueue......')q.put(value)time.sleep(random.random())defread(q):print(f'Processtoread:{os.getpid()}')whileTrue:value=q.get(True)print(f'get{value}fromqueue......')if__name__=='__main__':q=Queue()pw=Process(target=write,args=(q,))pr=Process(target=read,args=(q,))pw.start()pr.start()pw.join()pr.terminate()

结果：

写入过程：2856put0toqueue...Processtoread：17560get0fromqueue...put1toqueue...get1fromqueue...put2toqueue...get2fromqueue...put3toqueue....get3fromqueue...put4toqueue...get4fromqueue...

Python多进程系列之Value类和Array类

多处理中Value和Array的实现原理是在共享内存中创建ctypes()对象，以达到数据共享的目的。
两者的实现方法类似，只是使用了不同的ctypes数据类型。

1.Value1.1构造方法Value(typecode_or_type:Union[str,Type[_CData]],*args:Any,lock:Union[bool,_LockLike]=...)

code_or_type：定义ctypes()对象的类型，可以传递Typecode或CType，具体数据对照表见1.2

args：传递给构造函数的参数typecode_or_type

lock：默认为true，创建互斥锁以限制对Value的访问。
如果传递了锁，它将用于同步。
如果值为False，则Value实例将不受锁保护，这意味着此时它不是进程安全的。
1.2支持的数据类型TypecodeCTypePythonTypeMinimumsizeinbytes'b'signedcharint1'B'unsignedcharint1'u'wchar_tUnicodecharacter2'h'signedshortint2'H'unsignedshortint2'i'signedint2'I（大写i）'unsignedintint2'l（如果是小写）l)'signedlongint4'L'unsignedlongint4'q'signedlonglongint8'Q'unsignedlongint8'f'float构造方法float4'd'doublefloat82.Array2.1Array(typecode_or_type:Union[str,Type[_CData]],size_or_initializer:Union[int,序列[任意]],*,锁:Union[布尔,_LockLike]=...)

typecode_or_type：定义ctypes()对象的类型，可以传入Typecode或CType，具体数据对照表见2.2

size_or_initializer：如果它的值为整数，则该值决定数组的长度，并且数组被初始化为零。
否则，该值是用于初始化字符串的序列，其长度决定了字符串的长度。

*：传递给构造函数的参数typecode_or_type

lock：默认为True，创建互斥锁来限制对Value的访问。
如果传递了锁，它将用于同步。
如果值为False，则Value实例将不受锁保护，这意味着此时它不是进程安全的。

3使用示例frommultiprocessingimportProcess,Value,Arraydeff(n,a):n.value=3.14a[0]=5if__name__=='__main__':num=Value('d',0.0)arr=Array.('me',range(10))p=Process(target=f,args=(num,arr))p.start()p.join()print(num.value)print(arr[:])

结果：

3.14[5,1,2,3,4,5,6,7,8,9]