python3 多进程编程(一)

一、基于fork的多进程编程
    依赖于接口、函数来进行多进程编程
    1.进程的运行特征
        【1】进程可以使用计算机的多核资源。
        【2】进程是计算机分配资源的最小单位。(一个进程包含多个线程，但是资源是不会分配给线程的，只会分配给进程，线程再向进程申请资源)
        【3】进程之间的运行互相不影响，各自独立。
        【4】每个进程拥有独立的空间，各自使用自己空间资源。(每个进程会被分配4个G的虚拟内存空间，即只对进程分配一小块物理内存，然后扩展到虚拟内存空间。win下叫虚拟内存，linux下叫交换分区)

    2.fork使用
        pid = os.fork()
        功能:创建新的进程
        参数:无
        返回值:整数，如果传集创建进程失败则返回负数，如果成功则在原有进程中返回新进程的PID，在新进程中返回0
        注意：
            *子进程会复制父进程全部内存空间，从fork下一句开始执行
            *父子进程各自独立运行，运行顺序不一定
            *利用父子进程fork返回值的区别，配合if结构让父子进程执行不同的内容，几乎是固定搭配
            *父子进程有各自特有特征，比如PID PCB 命令集等。
            *父进程fork之前开辟的空间，子进程同样拥有，父子进程对各自空间的操作不会互相影响。

二、进程相关函数
    1.os.getpid()
        功能：获取进程pid 值
        参数：无
        返回值：返回当前进程的PID值

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

    3.os._exit(status)
    功能：结束一个进程
    参数：进程的终止状态（整数，1表示进程以状态1终止，2表示以状态2终止，数字原始没有任何含义，需要赋予含义，可以不赋予含义）

    4.sys.exit([status]) #os是通用接口，
        功能：退出进程
        参数：
            整数 退出状态
            字符串 退出时打印的内容

三、孤儿和僵尸
    1.孤儿进程：父进程先于子进程退出，此时子进程成为孤儿进程。 孤儿进程会被操作系统分配的固有进程收养，此时子进程会被改变。
        特点：孤儿进程会被系统进程收养，此时系统进程就被称为孤儿进程新的父进程。孤儿进程不会成为僵尸进程，因为孤儿进程退出，新的父进程会自动处理。

    2.僵尸进程：子进程先于父进程退出，如果父进程又没有处理子进程的退出状态，此时子进程则会变成僵尸进程。
        特点：僵尸进程，虽然结束，但是会存留部分PCB在内存中，大量的僵尸进程会浪费系统的内存资源

    3.如何避免僵尸进程产生：
        【1】使用wait函数处理子进程退出。
            pid,status = os.wait()
            功能：在父进程中阻塞等待处理子进程的退出
            返回值：
                pid   退出的子进程PID
                status   子进程退出状态

            pid,status = os.waitpid(pid,option)
            功能：在父进程中处理子进程退出状态
            参数：
                pid 
                    负数、0或大于0的数都可以，一般写-1 表示等待任意子进程退出
                    >0 表示等待指定的子进程退出
                option 
                    0 表示阻塞等待
                    os.WNOHANG 表示非阻塞
            返回值：
                pid: 退出的子进程PID
                status: 子进程退出状态
            传0,1就和wait一样了

        【2】创建二级子进程处理僵尸
            1.父进程创建子进程，等待回收子进程
            2.子进程创建二级子进程然后退出
            3.二级子进程成为孤儿，和原来父进程一同执行事件

        【3】通过信号处理子进程退出
            原理:子进程退出时会发送信号给父进程，如果父进程忽略子进程信号，则系统会自动处理子进程退出。
            方法：使用singnal模块在父进程创建子进程前写如下语句:
                import signal
                signal.signal(signal.SIGCHLD,signal.SIG_IGN)
            优点：
                *非阻塞，不会影响父进程进行
                *使用该方法，父进程可以处理所有子进程退出