流程互通是指流程之間的數(shù)據(jù)交換。有必要在進(jìn)程之間交換數(shù)據(jù)以開發(fā)并行應(yīng)用程序。下圖顯示了多個(gè)子進(jìn)程之間同步的各種通信機(jī)制

各種溝通機(jī)制

在本節(jié)中，我們將了解各種通信機(jī)制。機(jī)制如下所述 -

隊(duì)列

隊(duì)列可以與多進(jìn)程程序一起使用。 多處理 模塊的queue類與 queue.queue 類相似。因此，可以使用相同的api。 多處理 .queue為我們提供了一個(gè)線程和進(jìn)程安全的fifo（先進(jìn)先出）進(jìn)程之間的通信機(jī)制。

例

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，它來自python官方文檔的多處理，以理解queue類的多處理的概念。

from multiprocessing import process, queue
import queue
import random
def f(q):
   q.put([42, none, 'hello'])
def main():
   q = queue()
   p = process(target = f, args = (q,))
   p.start()
   print (q.get())
if __name__ == '__main__':
   main()

輸出

[42, none, 'hello']

管道

它是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于在多進(jìn)程程序中的進(jìn)程之間進(jìn)行通信。pipe（）函數(shù)返回一個(gè)由管道連接的連接對(duì)象，默認(rèn)情況下是雙工（雙向）。它以下列方式工作 -

• 它返回一對(duì)連接對(duì)象，表示管道的兩端。

• 每個(gè)對(duì)象都有兩個(gè)方法 - send（） 和 recv（） ，以便在進(jìn)程之間進(jìn)行通信。

例

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，它取自python官方文檔的多處理，以理解多處理的 pipe（） 函數(shù)的概念。

from multiprocessing import process, pipe

def f(conn):
   conn.send([42, none, 'hello'])
   conn.close()

if __name__ == '__main__':
   parent_conn, child_conn = pipe()
   p = process(target = f, args = (child_conn,))
   p.start()
   print (parent_conn.recv())
   p.join()

產(chǎn)量

[42, none, 'hello']

manager

manager是一類多處理模塊，它提供了一種在所有用戶之間協(xié)調(diào)共享信息的方法。管理器對(duì)象控制服務(wù)器進(jìn)程，該進(jìn)程管理共享對(duì)象并允許其他進(jìn)程操作它們。換句話說，管理者提供了一種創(chuàng)建可在不同流程之間共享的數(shù)據(jù)的方法。以下是經(jīng)理對(duì)象的不同屬性

• 管理器的主要屬性是控制管理共享對(duì)象的服務(wù)器進(jìn)程。

• 另一個(gè)重要屬性是在任何進(jìn)程修改它時(shí)更新所有共享對(duì)象。

例

下面是一個(gè)示例，它使用manager對(duì)象在服務(wù)器進(jìn)程中創(chuàng)建列表記錄，然后在該列表中添加新記錄。

import multiprocessing

def print_records(records):
   for record in records:
      print("name: {0}\nscore: {1}\n".format(record[0], record[1]))

def insert_record(record, records):
   records.append(record)
      print("a new record is added\n")

if __name__ == '__main__':
   with multiprocessing.manager() as manager:

      records = manager.list([('computers', 1), ('histoty', 5), ('hindi',9)])
      new_record = ('english', 3)

      p1 = multiprocessing.process(target = insert_record, args = (new_record, records))
      p2 = multiprocessing.process(target = print_records, args = (records,))
      p1.start()
      p1.join()
      p2.start()
      p2.join()

輸出

a new record is added

name: computers
score: 1

name: histoty
score: 5

name: hindi
score: 9

name: english
score: 3

管理器中命名空間的概念

manager class帶有命名空間的概念，這是一種跨多個(gè)進(jìn)程共享多個(gè)屬性的快捷方法。命名空間沒有任何可以調(diào)用的公共方法，但它們具有可寫屬性。

例

以下python腳本示例幫助我們利用名稱空間在主進(jìn)程和子進(jìn)程之間共享數(shù)據(jù) -

import multiprocessing

def mng_nasp(using_ns):

   using_ns.x +=5
   using_ns.y *= 10

if __name__ == '__main__':
   manager = multiprocessing.manager()
   using_ns = manager.namespace()
   using_ns.x = 1
   using_ns.y = 1

   print ('before', using_ns)
   p = multiprocessing.process(target = mng_nasp, args = (using_ns,))
   p.start()
   p.join()
   print ('after', using_ns)

產(chǎn)量

before namespace(x = 1, y = 1)
after namespace(x = 6, y = 10)

ctypes-array和value

多處理模塊提供array和value對(duì)象，用于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在共享內(nèi)存映射中。 array 是從共享內(nèi)存分配的ctypes數(shù)組， value 是從共享內(nèi)存分配的ctypes對(duì)象。

為了使用，從多處理導(dǎo)入process，value，array。

例

以下python腳本是一個(gè)從python文檔中獲取的示例，它利用ctypes array和value在進(jìn)程之間共享一些數(shù)據(jù)。

def f(n, a):
   n.value = 3.1415927
   for i in range(len(a)):
   a[i] = -a[i]

if __name__ == '__main__':
   num = value('d', 0.0)
   arr = array('i', range(10))

   p = process(target = f, args = (num, arr))
   p.start()
   p.join()
   print (num.value)
   print (arr[:])

輸出

3.1415927
[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]

通信順序進(jìn)程（csp）

csp用于說明系統(tǒng)與具有并發(fā)模型的其他系統(tǒng)的交互。csp是一個(gè)通過消息傳遞編寫并發(fā)或程序的框架，因此它對(duì)描述并發(fā)性很有效。

python庫 - pycsp

為了實(shí)現(xiàn)csp中的核心原語，python有一個(gè)名為pycsp的庫。它使實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)短和可讀，因此可以非常容易地理解它。以下是pycsp的基本流程網(wǎng)絡(luò)

在上面的pycsp過程網(wǎng)絡(luò)中，有兩個(gè)過程 - 過程1和過程2.這些過程通過兩個(gè)通道傳遞消息進(jìn)行通信 - 通道1和通道2。

安裝pycsp

借助以下命令，我們可以安裝python庫pycsp

pip install pycsp

例

以下python腳本是一個(gè)相互并行運(yùn)行兩個(gè)進(jìn)程的簡(jiǎn)單示例。它是在pycsp python libabary的幫助下完成的

from pycsp.parallel import *
import time
@process
def p1():
   time.sleep(1)
   print('p1 exiting')
@process
def p2():
   time.sleep(1)
   print('p2 exiting')
def main():
   parallel(p1(), p2())
   print('terminating')
if __name__ == '__main__':
   main()

在上面的腳本中，創(chuàng)建了兩個(gè)函數(shù)，即 p1 和 p2 ，然后使用 @process 進(jìn)行修飾，以將它們轉(zhuǎn)換為進(jìn)程。

輸出

p2 exiting
p1 exiting
terminating