python进程

进程管理与通信

最新推荐文章于 2025-09-28 18:34:52 发布

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进程：

程序在计算机中的一次执行过程，进程是一个动态的过程，占有计算机资源，有一定的生命周期

* 同一个程序不同的运行过程是不同的进程。因为分配的资源和生命周期都不相同

进程的创建流程
1. 用户启动一个程序或者调用接口发起进程创建
2. 操作系统接收用户请求分配计算机资源创建进程
3. 操作系统将一定状态的进程提供给用户使用
4. 用户利用操作系统提供的进程完成任务

进程相关概念

cpu时间片
如果一个进程占有cpu此时我们称为该进程占有cpu时间片。多个进程任务会轮流占有cpu时间片形成并发效果。

进程信息（process）
PCB （进程控制块）：进程创建后会自动在内存生产一个空间存放进程信息。

进程信息：进程的ID 进程占有内存的位置，创建时间，创建用户。。。

查看系统该进程信息： ps -aux

PID(process ID) : 在操作系统中每个进程都有唯一的PID值是由系统分配的。

进程特征

* 进程是操作系统分配资源的最小单元
* 每个进程拥有自己独立的运行空间（虚拟内存空间）
* 进程之间运行相互独立互不影响

进程的状态

三态
* 就绪态：进程具备执行条件，等待系统分配处理器资源进入运行态
* 运行态：进程占有cpu处于运行状态

* 等待态：进程暂时不具备运行条件，需要阻塞等待

五态（三态基础上增加新建和终止）
* 新建：创建一个新的进程，获取系统资源的过程

* 终止：进程执行结束，释放资源的过程

ps -aux ---> STAT表示进程状态

D 等待态阻塞不可中断等待态
S 等待态睡眠可中断等待态
T 等待态暂停暂停执行
R 运行态（就绪态）
Z 僵尸

+ 前台进程（在终端运行）
< 有较高优先级的进程
N 较低优先级的进程
s 会话组
l 有进程连接

进程的优先级

top 动态查看进程优先级

< > 进行翻页 q退出

优先级的取值范围： -20 --- 19 -20最高

nice ：以指定的优先级运行一个程序

nice -9 ./while.py 以9的优先级运行
sudo nice --9 ./while.py 以-9优先级运行

cookie
首行添加
#！/usr/bin/python3

修改程序权限添加可执行权限
chmod 775 while.py

可以直接指明路径执行
./while.py

父子进程

在系统中除了初始化进程每个进程都有一个父进程，可能有0个或多个子进程。由此形成进程间的父子关系。

便于进程管理，父进程发起创建子进程请求

查看进程树： pstree
查看父子进程PID ： ps -ajx

要求：
1.什么是进程，进程和程序的区别
2.了解进程的特征和基本概念
3.理解并发并行的区别
4.清楚进程的状态及转换

os.fork 创建进程

pid = os.fork()
功能：创建进程
返回值：失败返回一个负数
成功：在原有进程中返回新进程的PID号
在新进程中返回0

* 子进程会复制父进程全部内存空间包括代码段
* 子进程会从fork的下一句开始执行
* 父进程中fork返回值即为新创建子进程的PID号
* 父子进程不一定谁先执行，执行上互不干扰抢占时间片
* 使用if 语句结构使父子进程执行不同的代码几乎是fork 创建进程的固定结构
* 在子进程中对变量等其他内容的修改，不会影响父进程中的内容
* 子进程虽然复制父进程内容，但是也有自己的特有属性特征。比如： PID号 PCB 内存区间等

获取进程PID

os.getpid()
功能：获取进程的PID号
返回值：返回进程的PID号

os.getppid()
功能：获取父进程的PID号
返回值：返回父进程的PID号

进程退出
os._exit(status)
功能：退出一个进程
参数：进程的退出状态整数

sys.exit([status])
功能：退出一个进程
参数：默认为0
如果传入一个整数则同 _exit()
传入一个字符串。则在对出时打印该字符串

* sys.exit() 可以通过捕获 SystemExit异常阻止退出

multiprocessing 模块创建进程

1. 需要将要做的事情封装成函数
2. 使用multiprocessing提供的类Process创建进程对象
3. 通过进程对象和Process初始化进程进行进程的设置，绑定函数
4. 启动进程，会自动执行绑定的函数
5. 完成进程的回收

创建进程对象
Process()
功能：创建进程对象
参数： target ：要绑定的函数
name ：给进程起的名称（默认Process-1）
args：元组用来给target函数位置传参
kwargs : 字典用来给target函数键值传参

p.start()
功能：启动进程自动运行terget绑定函数。此时进程被创建

p.join([timeout])
功能：阻塞等待子进程退出
参数：超时时间

* 使用multiprocessing创建进程子进程同样复制父进程的全部内存空间，之后有自己独立的空间，执行上互不干扰
* 子进程也是有自己特有的PID等资源
* 如果不使用join回收可能会产生僵尸进程
* 使用multiprocessing创建子进程，一般父进程功能就是创建子进程回收子进程，所有事件交给子进程完成

Process（target,name,args,kwargs）

name : 给进程起名字
默认为Process-1 Process-2.....
p.name 可以获取进程名称

args : 以元组的形式给target函数传参

kwargs ：以字典的形式给对应键的形参传参

进程对象的其他属性方法

p.name p.start() p.join()

p.pid : 创建的新的进程的PID号
p.is_alive() 判断进程是否处于alive状态

p.daemon 默认为False 如果设置为True 则主进程退出时子进程也会结束

* daemon 属性设置要在start() 前
* 设置daemon为True 则一般不需要加join

cookie
获取文件大小
size = os.path.getsize("./timg.jpeg")

注意：
如果多个子进程拷贝同一个父进程中的对象，则多个子进程使用的是同一个对象（如文件对象，套接字，队列，管道。。。）
如果是在创建子进程后单独创建的对象，则多个子进程各不相同

创建自定义进程类