详解multiprocessing多进程-Pool进程池模块

2023-11-22 10:36:16

Multiprocessing.Pool可以提供指定数量的进程供用户调用，当有新的请求提交到pool中时，如果池还没有满，那么就会创建一个新的进程用来执行该请求；但如果池中的进程数已经达到规定最大值，那么该请求就会等待，直到池中有进程结束，才会创建新的进程来执行它。Pool类用于需要执行的目标很多，而手动限制进程数量又太繁琐时，如果目标少且不用控制进程数量则可以用Process类。

class multiprocessing.pool.Pool([processes[, initializer[, initargs[, maxtasksperchild[, context]]]]])

processes：是要使用的工作进程数。如果进程是None，那么使用返回的数字os.cpu_count()。也就是说根据本地的cpu个数决定，processes小于等于本地的cpu个数；
initializer：如果initializer是None，那么每一个工作进程在开始的时候会调用initializer(*initargs)。
maxtasksperchild：工作进程退出之前可以完成的任务数，完成后用一个新的工作进程来替代原进程，来让闲置的资源被释放。maxtasksperchild默认是None，意味着只要Pool存在工作进程就会一直存活。
context: 用在制定工作进程启动时的上下文，一般使用 multiprocessing.Pool() 或者一个context对象的Pool()方法来创建一个池，两种方法都适当的设置了context。

实例方法

1.1、apply（func [，args [，kwds ] ] ）

使用参数args和关键字参数kwds调用func。它会阻塞，直到结果准备就绪。鉴于此块，更适合并行执行工作。此外，func 仅在池中的一个工作程序中执行。

from multiprocessing import Pool
import time
def test(p):
       print(p)
       time.sleep(3)
if __name__=="__main__":
    pool = Pool(processes=10)
    for i  in range(500):
        ‘‘‘
        (‘\n‘
         ‘	（1）遍历500个可迭代对象，往进程池放一个子进程\n‘
         ‘	（2）执行这个子进程，等子进程执行完毕，再往进程池放一个子进程，再执行。（同时只执行一个子进程）\n‘
         ‘	 for循环执行完毕，再执行print函数。\n‘
         ‘	‘)
        ‘‘‘
        pool.apply(test, args=(i,))   #维持执行的进程总数为10，当一个进程执行完后启动一个新进程.
    print(‘test‘)
    pool.close()
    pool.join()

‘‘‘


Process finished with exit code -1
‘‘‘

for循环内执行的步骤顺序，往进程池中添加一个子进程，执行子进程，等待执行完毕再添加一个子进程……等500个子进程都执行完了，再执行print。（从结果来看，并没有多进程并发）

1.2、apply_async（func [，args [，kwds [，callback [，error_callback ] ] ] ] ）

异步进程池（非阻塞）,返回结果对象的方法的变体。如果指定了回调，则它应该是可调用的，它接受单个参数。当结果变为就绪时，将对其应用回调，即除非调用失败，在这种情况下将应用error_callback。如果指定了error_callback，那么它应该是一个可调用的，它接受一个参数。如果目标函数失败，则使用异常实例调用error_callback。回调应立即完成，否则处理结果的线程将被阻止。

from multiprocessing import Pool
import time
def test(p):
       print(p)
       time.sleep(3)
if __name__=="__main__":
    pool = Pool(processes=2)
    for i  in range(500):
        ‘‘‘
         （1）循环遍历，将500个子进程添加到进程池（相对父进程会阻塞）\n‘
         （2）每次执行2个子进程，等一个子进程执行完后，立马启动新的子进程。（相对父进程不阻塞）\n‘
        ‘‘‘
        pool.apply_async(test, args=(i,))   #维持执行的进程总数为10，当一个进程执行完后启动一个新进程.
    print(‘test‘)
    pool.close()
    pool.join()

‘‘‘
test


Process finished with exit code -1

‘‘‘

调用join之前，先调用close或者terminate方法，否则会出错。执行完close后不会有新的进程加入到pool,join函数等待所有子进程结束。

1.3、map（func，iterable [，chunksize ] ）

map()内置函数的并行等价物（尽管它只支持一个可迭代的参数）。它会阻塞，直到结果准备就绪。此方法将iterable内的每一个对象作为单独的任务提交给进程池。可以通过将chunksize设置为正整数来指定这些块的（近似）大小。

from multiprocessing import Pool
def test(i):
    print(i)
if  __name__ == "__main__":
    lists = [1, 2, 3]
    pool = Pool(processes=2)       #定义最大的进程数
    pool.map(test, lists)          #p必须是一个可迭代变量。
    pool.close()
    pool.join()
‘‘‘
1
2
3
‘‘‘

1.4、map_async（func，iterable [，chunksize [，callback [，error_callback ] ] ] ）

map()返回结果对象的方法的变体。需要传入可迭代对象iterable

from multiprocessing import Pool
import time
def test(p):
       print(p)
       time.sleep(3)
if __name__=="__main__":
    pool = Pool(processes=2)
    # for i  in range(500):
    #     ‘‘‘
    #      （1）循环遍历，将500个子进程添加到进程池（相对父进程会阻塞）\n‘
    #      （2）每次执行2个子进程，等一个子进程执行完后，立马启动新的子进程。（相对父进程不阻塞）\n‘
    #     ‘‘‘
    #     pool.apply_async(test, args=(i,))   #维持执行的进程总数为10，当一个进程执行完后启动一个新进程.
    pool.map_async(test, range(500))
    print(‘test‘)
    pool.close()
    pool.join()

‘‘‘
test
0
63
1
64
2
65
3
66
Process finished with exit code -1
‘‘‘

1.5、imap（func，iterable [，chunksize ] ）

返回迭代器，next()调用返回的迭代器的方法得到结果，imap()方法有一个可选的超时参数： next(timeout)将提高multiprocessing.TimeoutError如果结果不能内退回超时秒。

1.6、close（）

防止任何更多的任务被提交到池中。一旦完成所有任务，工作进程将退出。

1.7、terminate（）

立即停止工作进程而不完成未完成的工作。当池对象被垃圾收集时，terminate()将立即调用。

1.8、join（）

等待工作进程退出。必须打电话close()或 terminate()使用之前join()。

from multiprocessing import Pool
import time

def f(x):
    return x*x

if __name__ == ‘__main__‘:
    with Pool(processes=4) as pool:         # start 4 worker processes
        result = pool.apply_async(f, (10,)) # evaluate "f(10)" asynchronously in a single process
        print(result.get(timeout=1))        # prints "100" unless your computer is *very* slow

        print(pool.map(f, range(10)))       # prints "[0, 1, 4,..., 81]"

        it = pool.imap(f, range(10))
        print(next(it))                     # prints "0"
        print(next(it))                     # prints "1"
        print(it.next(timeout=1))           # prints "4" unless your computer is *very* slow
        result = pool.apply_async(time.sleep, (10,))
        print(result.get(timeout=1))        # raises multiprocessing.TimeoutError
‘‘‘
100
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
0
1
4
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/BruceWong/Desktop/develop/multiprocessingpool.py", line 19, in <module>
    print(next(res))
TypeError: ‘MapResult‘ object is not an iterator

Process finished with exit code 1
‘‘‘