进程间通信(IPC)

• 文件

  通过读写文件来进行变量, 数据, 信息的传递

  • 读写冲突

    两个进程同时进行写, 或者一个写一个读, 造成了冲突.

  • 解决读写冲突

    • 互斥锁

      from multiprocessing import Process, Lock
      
      
      def save_to_file(index, lock):
          with lock:
              with open("test.log", "a", encoding="utf-8") as f:
                  f.write(str(index) + "\n")
      
      
      if __name__ == "__main__":
          process_array = []
          lock = Lock()
          for i in range(10):
              p = Process(target=save_to_file, args=(i, lock))
              process_array.append(p)
              p.start()
          for p in process_array:
              p.join()
          print("done!")
      

• 套接字(socket-插座)

  通过一个协议, 连接两个进程. 主要就是网络请求.

  进程A向百度云上传文件, 进程B向百度云下载文件, 不会有冲突.

  

• 管道(了解)

  用文件的内存缓冲区作为管道, 实现进程间通信

  • 匿名管道

    主进程和子进程进行交互

  • 具名管道

    和匿名管道原理是一样的, 不是不相关的进程也可以互相访问

  

• 消息队列

  就是一个存在内核内存空间中的列表

  redis就是消息队列+socket

  from multiprocessing import Queue
  
  def save_to_queue(index, my_queue):
      my_queue.put(index)
  
  
  if __name__ == "__main__":
      process_array = []
      my_queue = Queue()
      for i in range(10):
          p = Process(target=save_to_queue, args=(i, my_queue))
          process_array.append(p)
          p.start()
      for p in process_array:
          p.join()
  
      while True:
          print(my_queue.get())
  

• 共享内存(了解)

  进程访问内核态同一块内存

  from multiprocessing import Queue, Array, Value
  

• 信号量(了解)

  不是用来传递数据的, 是用来传递消息

  进程B要等到进程A执行到某一步操作后, 才会启动

  进程A->发消息->内核->转发信息->进程B

线程间通信

线程间通信强调的是线程之间传递对象引用

• 共享变量

  • 线程安全

    线程有GIL锁, 但是拿到GIL锁不代表可以一直执行下去.

    现代计算机多线程也是A执行一会儿, B执行一会儿这样交替执行.

    import requests
    import time
    from threading import Thread
    
    
    zero = 0
    
    def foo():
        global zero
        for i in range(10**7):
            zero += 1
            zero -= 1
    
    
    if __name__ == "__main__":
        process_array = []
        for i in range(2):
            p = Thread(target=foo)
            process_array.append(p)
            p.start()
        for p in process_array:
            p.join()
    
        print(zero)
    

  • 解决线程安全

    将重要指令包装成原子操作(不可分割的).

    • 加互斥锁

    import requests
    import time
    from threading import Thread,Lock
    
    
    zero = 0
    lock = Lock()
    
    def foo():
        global zero
        for i in range(10**6):
            with lock:
                zero += 1
                zero -= 1
    
    
    if __name__ == "__main__":
        process_array = []
        for i in range(2):
            p = Thread(target=foo)
            process_array.append(p)
            p.start()
        for p in process_array:
            p.join()
    
        print(zero)