Python網路編程（進程通訊、訊號、線程鎖、多線程）

標籤：怎樣   info   建立線程   自己   初始   強制   主線程   rgs   from   

 

什麼是進程通訊的訊號？

用過Windows的我們都知道，當我們無法正常結束一個程式時，可以用工作管理員強制結束這個進程，但這其實是怎麼實現的呢？同樣的功能在Linux上是通過產生訊號和捕獲訊號來實現的，運行中的進程捕獲到這個訊號然後作出一定的操作並最終被終止。訊號是UNIX和Linux系統響應某些條件而產生的一個事件，接收到該訊號的進程會相應地採取一些行動。通常訊號是由一個錯誤產生的。但它們還可以作為處理序間通訊或修改行為的一種方式，明確地由一個進程發送給另一個進程。一個訊號的產生叫產生，接收到一個訊號叫捕獲

什麼是線程鎖？        1.在單一進程的情況下可以叫單進程也可以叫單線程         2.線程鎖的大致思想是：如果線程A和線程B會執行執行個體的兩個函數a和b如果A必須在B之前運行，那麼可以在B進入b函數時讓B進入wait

set，直到A執行完a函數再把B從wait set中啟用。這樣就保證了B必定在A之後運行，無論在之前它們的時間先後順序是怎樣的。

        3. 線程鎖用於必須以固定順序執行的多個線程的調度

線程鎖的思想是先鎖定後序線程，然後讓線序線程完成任務再解除對後序線程的鎖定。

訊號：    一個進程通過訊號的方式傳遞某種訊息，    接收方收到訊號後作出相應的處理    kill -sig pid：通過pid發送訊號殺死指定進程    kill -l：查看作業系統內所所有sig訊號關於訊號：    訊號名稱: 系統定義，名字或數字    訊號含義：系統定義，訊號的作用    預設處理方法：          當一個進程接收到訊號時，預設產生的效果  進程終止、暫停進程、忽略法發生    SIGHUP：    取消連結    SIGINT：      Ctrl + c    SIGQUIT：    Ctrl + \    SIGTSTP ：   Ctrl + z    SIGKILL：     終止進程且不能被處理    SIGSTOP：   暫停進程且不能被處理    SIGALRM：  時鐘訊號    SIGCHLD：  子進程改變狀態時父進程會收到此訊號 Python訊號處理：（signal模組）    os.kill（pid，sig）      功能：  發送一個訊號給某個進程      參數：          pid：給那個進程發送訊號（進程pid）  sig：要發送的訊號類型    signal.alarm（sec）       功能：          非同步執行          設定時鐘訊號  在一定時間後給自己發送一個SIGALRM訊號  一個進程只能掛起一個時鐘  重新掛起時鐘會覆蓋之前時鐘       參數：          sec：時間（秒）    signal.pause（）        功能：   阻塞進程，等待一個訊號    signal.signal（sig，handler）        功能：訊號處理參數：   sig：要處理的訊號   handler：訊號處理方法       可選值：          SIG_DFL  表示使用預設方法處理  SIG_IGN  表示忽略這個訊號  func     自訂函數       自訂函數格式：             def func（sig，frame）：        sig：收到的訊號frame：訊號結構對象        signal函數也是一個非同步處理函數，只要執行了該函數則進程任意時候接受到相應的訊號都會處理signal是不能處理SIGKILL 、SIGSTOP的父進程中可以使用 signal（SIGCHLD，SIG_IGN）將子進程的退出交給系統處理 程式的非同步和同步執行：    （單進程的同步非同步）    同步：       程式按照步驟一步步執行，呈現一個先後性的順序    非同步：       訊號是唯一一個內部通訊方式       程式在執行中利用核心功能協助完成必要的輔助操作       不影響應用程式層的持續執行       訊號是一種非同步進程間通訊方法 樣本：

from signal import * import time def handler(sig,frame):  # 自訂處理訊號    if sig == SIGALRM:  # 判斷訊號類型        print("收到時鐘訊號")    elif sig == SIGINT:        print("就不結束 略略略~")alarm(5)  # 設定5秒時鐘訊號signal(SIGALRM,handler)signal(SIGINT,handler)  #  Ctrl + Cwhile True:    print("Waiting for a signal")    time.sleep(2)

 

  訊號量：    給定一定的數量，對多個進程可見，    並且多個進程根據訊號量的多少確定不同行為     sem = Semaphore（num）        功能：建立訊號量參數：訊號量初始值傳回值：訊號量對象    sem.acquire（）        將訊號數量減1  當數量為0時阻塞    sem.release（）        將訊號量加1    sem.get_value（）        擷取當前訊號量的值（數量） 同步互斥機制    目的：       解決對共有資源產生的資源爭奪    臨界資源：         多個進程或線程都可以操作的資源    臨界區：        操作臨界資源的程式碼片段    同步：        同步是一種合作關係，為完成某個任務，多進程或者多個線程之間形成的一種協調按照約定執行，相互告知，共同完成任務    互斥：        互斥是一種制約關係，當一個進程或者線程進入臨界區操作資源時採用上鎖的方式，阻止其他進程操作，直到解鎖後才能讓出資源 Event事件：  from multiprocessing import Event  建立事件對象      e = Event（）  事件阻塞      e.wait（[timeout]）        功能：   使進程處於阻塞狀態，直到事件對象被set  事件設定：      e.set.()         功能：   讓事件對象變為被設定狀態  清除設定：      e.clear（）         功能：使事件對象清除設定狀態  事件判斷：      e.is_set（）        判斷當前事件是否被set 樣本： 

from multiprocessing import Process,Event from time import sleepdef wait_event(file):    print("準備操作臨界資源")    e.wait()  # 等待主進程執行結束後set    print("開始操作臨界資源",e.is_set())    fw = open(‘1.jpg‘,‘wb‘)    with open(file,‘rb‘) as f:  # 複製圖片        fw.write(f.read())def wait_event_timeout(file):    print("也想操作臨界資源")    e.wait(2)  # 等待主進程執行set並進行2秒逾時檢測    if e.is_set():        print("也開始操作臨界資源")        fw = open(‘2.jpg‘,‘wb‘)        with open(file,‘rb‘) as f:  # 複製圖片            fw.write(f.read())    else:        print("等不了了，不等了")# 建立事件e = Event()path = "/home/tarena/file.jpg"file = ‘file.jpg‘# 建立兩個進程分別複製兩個圖片p1 = Process(target = wait_event,args = (file,))p2 = Process(target = wait_event_timeout,args = (file,))p1.start()p2.start()# 主進程先複製圖片 讓子進程進入wait狀態print("主進程在操作臨界資源")sleep(3)fw = open(file,‘wb‘)with open(path,‘rb‘) as f:    fw.write(f.read())fw.close()e.set()  # 子進程setprint("主進程操作完畢")p1.join()p2.join()

 

鎖 Lookmultiprocessing --> Look  建立對象：      Lock = Lock（）  lock.acquire（） 上鎖  lock.release()      解鎖  如果一個鎖對象已經被上鎖再調用則會阻塞 multiprocessing 建立的子進程不能用input  會報錯 樣本：

from  multiprocessing import Process,Lock import sys from time import sleep #sys.stdout作為標準輸出資料流是多個進程共有的資源def writer1():    lock.acquire()  #上鎖    for i in range(5):        sleep(1)        sys.stdout.write("writer1輸出\n")    lock.release() #解鎖# 雖然都sleep1秒但是 若不加鎖會每1秒列印兩次# 由於上鎖原因 w1執行完臨界區w2才能被執行 一秒一次def writer2():    with lock:        for i in range(5):            sleep(1)            sys.stdout.write("writer2輸出\n")#建立鎖lock = Lock()w1 = Process(target = writer1)w2 = Process(target = writer2)w1.start()w2.start()w1.join()w2.join()

 

 多線程：    什麼是線程（thread）      線程也是一種多任務編程方式，可以使用電腦的多核資源      線程被稱為輕量級的進程     線程的特徵：      1.一個進程可以包含多個線程      2.線程是電腦核心使用的最小單位      3.線程也是一個運行過程，也要消耗電腦資源      4.多個線程共用共用進程的資源      5.線程也有自己的特徵屬性，TID、指令集、線程棧      6.多個線程之間獨立運行互不干擾 空間不獨立（都消耗進程空間）      7.線程的建立刪除消耗的資源要小於進程 線程/進程（1/20） threading 模組  threshold.Thread（）    功能：       建立線程對象    參數：       target   線程函數       name    線程名 預設為Thread-1...       args      元組給線程函數位置傳參       kwargs  字典給線程函數索引值傳參    傳回值：       線程對象  t.start（） 啟動線程  t.join（）  回收線程   線程對象屬性：      t.name 線程名      t.setName（） 設定線程名稱      t.is_alive（）查看線程狀態      threading.currentThread() 擷取當前進程對象      t.daemon屬性          預設False主線程的退出不會影響分支線程的執行  設定為True時主線程退出分支線程也退出設定daemon值  t.setDaemon(True)  t.daemon = True查看daemon值  t.isDaemon 建立自己的線程類;   1.繼承Thread   2.載入父類__init__   3.重寫run 樣本：    

from threading import Thread from time import sleep, ctime# 建立一個MyThread類繼承Threadclass MyThread(Thread):    def __init__(self, target, name = "Tedu", args = (), kwargs = {}):        super().__init__()  # 重新載入父類的__init__初始化方法        self.target = target         self.name = name        self.args = args        self.kwargs = kwargs    def run(self):  # 在建立對象時自動調用run方法# 在調用run時調分支線程要執行的線程函數  以*元組和**字典的方式接收萬能傳參        self.target(*self.args, **self.kwargs)#線程函數def player(song,sec):    for i in range(2):        print("Playing %s : %s"%(song, ctime()))        sleep(sec)# 用自訂類建立線程並執行t = MyThread(target = player, args = ("卡路裡", 3))t.start()t.join()

 

Python網路編程（進程通訊、訊號、線程鎖、多線程）