python多进程编程（模式与锁）

multiprocessing的三种模式

fork，【拷贝几乎所有资源】【支持文件对象/线程锁等传参】【unix】【任意位置开始】【快】
spawn，【run参数传参必备资源】【不支持文件对象/线程锁等传参】【unix、win】【main代码块开始】【慢】
forkserver，【run参数传必备资源】【不支持文件对象/线程锁传参】【部分unix】【main代码块开始】

import multiprocessing
multiprocessing.set_start_method('spawn')

在这里插入图片描述

官方文档https://docs.python.org/zh-cn/3/library/multiprocessing.html

进程锁

Lock类与RLock类相同：由于进程之间随机调度：某进程可能执行n条后，CPU接着执行其他进程。为了多个进程同时操作一个内存中的资源时不产生混乱，我们使用锁。
Lock类与RLock类的区别：无论是Lock还是RLock，提供的方法都非常简单，acquire和release。但是Lock和RLock的区别是什么呢？RLock允许在同一线程中被多次acquire。而Lock却不允许这种情况。注意：如果使用RLock，那么acquire和release必须成对出现，即调用了n次acquire，必须调用n次的release才能真正释放所占用的锁。

def work(filename, max_count):
    for n in range(max_count):
        f = open(filename, "r")
        try:
            nbr = int(f.read())
        except ValueError as err:
            print ("File is empty, starting to count from 0, error: " + str(err))
            nbr = 0
        f = open(filename, "w")
        f.write(str(nbr + 1) + '\n')
        f.close()


if __name__ == '__main__':
    work('demo.txt', 5)

# 输出
File is empty, starting to count from 0, error: invalid literal for int() with base 10: ''

Process finished with exit code 0

工作函数被调用了 5 次，正如所期望的那样，它计数正确，没有损失任何数据。在第一次读取时，见到了一个空文件。这会为 int()抛出 invalid literal for int()的
错误（因为在一个空字符串上调用了 int()）。这个错误只发生了一次，之后，我们总是会有一个合法的值用于读取并把它转变成一个整数。

def run_one_work(filename, lock):
    lock.acquire()
    f = open(filename, "r")
    try:
        nbr = int(f.read())
    except ValueError as err:
        print("File is empty, starting to count from 0, error: " + str(err))
        nbr = 0
    f = open(filename, "w")
    f.write(str(nbr + 1) + '\n')
    f.close()
    lock.release()


if __name__ == '__main__':
    multiprocessing.set_start_method("spawn")
    lock = multiprocessing.Lock()
    file_name = 'demo.txt'
    for i in range(5):
        p = multiprocessing.Process(target=run_one_work, args=(file_name,lock,))
        p.start()
        p.join()
    time.sleep(7)

# spawn模式需要特殊处理
process_list = []
for i in range(5):
    multiprocessing.Process(target=run_one_work, args=(file_name,lock,))
    p.start()
    process_list.append(p)
for p in process_list:
    p.join()

锁实例程序：

from multiprocessing import Process
from multiprocessing import Lock
import time
import json

def show_ticket(i):
    time.sleep(0.1)
    with open('ticket') as f:
        dic = json.load(f)
        print('余票： %s' %dic.get('ticket'))

def buy_ticket(i, lock):
    lock.acquire() #加锁
    with open('ticket') as f:
        dic = json.load(f)
        time.sleep(0.1)
        if dic.get('ticket') >0:
            dic['ticket'] -= 1
            print('\033[32m%s买到票了\033[0m' %i)
        else:
            print('\033[31m%s没买到票\033[0m' %i)
    time.sleep(0.1)
    with open('ticket', 'w')as f:
        json.dump(dic, f)
    lock.release() #释放锁
if __name__ == '__main__':
    for i in range(10):
        p = Process(target=show_ticket, args=(i,) )
        p.start()
    lock = Lock()
    for i in range(10):
        p1 = Process(target=buy_ticket, args=(i,lock))
        p1.start()