在 Python 中使用 Pool 进行多处理_初始化

为什么要引入线程池

如果在程序中经常要用到线程,频繁的创建和销毁线程会浪费很多硬件资源,
所以需要把线程和任务分离。线程可以反复利用,省去了重复创建的麻烦。
在 Process 类中,我们必须显式地创建流程。但是,Pool 类更方便,您不必手动管理它。创建池对象的语法是 ​​multiprocessing.Pool(processes, initializer, initargs, maxtasksperchild, context)​​ 。所有参数都是可选的。

  • processes 表示您要创建的工作进程的数量。默认值通过 os.cpu_count() 获取。
  • initializer第二个初始化器参数是一个用于初始化的函数。
  • initargs 是传递给它的参数。
  • maxtasksperchild 表示分配给每个子进程的任务数。在完成该数量的任务之后,该进程将被一个新的工作进程替换。指定它的好处是任何未使用的资源都将被释放。如果未提供任何内容,则只要池存在,进程就会存在。
import time
from multiprocessing import Pool


def square(x):
print(f"start process:{x}")
square = x * x
print(f"square {x}:{square}")
time.sleep(1)
print(f"end process:{x}")


if __name__ == "__main__":
starttime = time.time()
pool = Pool()
pool.map(square, range(0, 5))
pool.close()
endtime = time.time()
print(f"Time taken {endtime-starttime} seconds")

结果为:

start process:0
start process:1
square 1:1
square 0:0
end process:1
start process:2
end process:0
start process:3
square 2:4
square 3:9
end process:3
end process:2
start process:4
square 4:16
end process:4
Time taken 3.0474610328674316 seconds

在这里,我们从多处理模块中导入 Pool 类。在主函数中,我们创建了一个 Pool 类的对象。 pool.map() 将我们想要并行化的函数和一个可迭代的函数作为参数。它在可迭代的每个项目上运行给定的函数。它还接受一个可选的 chunksize 参数,它将可迭代对象拆分为等于给定大小的块,并将每个块作为单独的任务传递。 pool.close() 用于拒绝新任务。
我们可以看到花费的时间大约是 3 秒。
​pool.imap()​​ 与 ​​pool.map()​​ 方法几乎相同。不同的是,每个项目的结果都是在准备好后立即收到的,而不是等待所有项目都完成。此外, ​​map()​​ 方法将可迭代对象转换为列表(如果不是)。但是, ​​imap()​​ 方法没有。

来看下一个例子:

import time
from multiprocessing import Pool


def square(x):
print(f"start process {x}")
square = x * x
time.sleep(1)
print(f"end process {x}")
return square


if __name__ == "__main__":
pool = Pool()
a = pool.map(square, range(0, 5))
print(a)

运行结果:

start process 0
start process 1
end process 0
start process 2
end process 1
start process 3
end process 2
start process 4
end process 3
end process 4
[0, 1, 4, 9, 16]
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor

def say_hello():
print("Hello")

executor = ThreadPoolExecutor(50)
for i in range(0, 10):
executor.submit(say_hello)

练习

利用 Python 多线程模拟商品秒杀过程,不可以出现超买和超卖的情况。假设A商品有50件参与秒杀活动,10分钟秒杀自动结束。

  • kill_total 商品总数
  • kill_num 成功抢购数
  • kill_flag 有效标志位
  • kill_user 成功抢购的用户ID
from redis_db import pool
import redis
import random
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor

s = set()
while True:
if len(s) == 1000:
break
num = random.randint(10000, 100000)
s.add(num)
print(s)

con = redis.Redis(
connection_pool=pool
)

try:
con.delete("kill_total", "kill_num", "kill_flag", "kill_user")
con.set("kill_total", 50)
con.set("kill_num", 0)
con.set("kill_flag", 1)
con.expire("kill_flag", 600)

except Exception as e:
print(e)
finally:
del con

executor = ThreadPoolExecutor(200)
def buy():
connection = redis.Redis(
connection_pool=pool
)
pipline = connection.pipline()
try:
if connection.exists("kill_flag") == 1:
pipline.watch("kill_num", "kill_user")
total = pipline.get("kill_total")
num = int(pipline.get("kill_num").decode("utf-8"))
if num < total:
pipline.multi()
pipline.incr("kill_num")
user_id = s.pop()
pipline.rpush("kill_user", user_id)

pipline.execute()
except Exception as e:
print(e)
finally:
if "pipline" in dir():
pipline.reset()
del connection

for i in range(0, 1000):
executor.submit(buy)
print("秒杀活动已经结束")