Python進程編程小結

1.有兩種方式來實現並發性，一種方式是讓每個“任務”或“進程”在單獨的內在空間中工作，每個都有自已的工作記憶體地區。不過，雖然進程可在單獨的記憶體空間中執行，但除非這些進程在單獨的處理器上執行，否則，實際並不是“同時”啟動並執行。是由作業系統把處理器的時間片分配給一個進程，用完時間片後就需退出處理器等待另一個時間片的到來。另一種方式是在在程式中指定多個“執行線程”，讓它們在相同的記憶體空間中工作。這稱為“多執行緒”。線程比進程更有效，因為作業系統不必為每個線程建立單獨的記憶體空間。

2. 建立進程用os.fork函數。但它只在POSIX系統上可用，在windows版的python中，os模組沒有定義os.fork函數。相反，windows程式員用多線程編程技術來完成並發任務。

3. os.fork 函數建立進程的過程是這樣的。程式每次執行時，作業系統都會建立一個新進程來運行程式指令。進程還可調用os.fork，要求作業系統建立一個進程。父進程是調用os.fork函數的進程。父進程所建立的進程叫子進程。每個進程都有一個不重複的進程ID號。或稱pid，它對進程進行標識。子進程與父進程完全相同，子進程從父進程繼承了多個值的拷貝，如全域變數和環境變數。兩個進程的唯一區別是fork的傳回值。子進程接收傳回值0，而父進程接收子進程的 pid作為傳回值。

4. 用os.fork建立的子進程和父進程作為非同步並發進程而單獨執行。非同步是指它們各行其是，相互間不進行同步；並發是指它們可同時執行。所以我們無法知道子進程和父進程的相對速度

5. os.wait 函數用於等待子進程結束(只適用於UNIX相容系統)。該函數返回包含兩個元素的元組，包括已完成的子進程號pid，以及子進程的退出狀態，返回狀態為 0，表明子進程成功完成。返回狀態為正整數表明子進程終止時出錯。如沒有子進程，會引發OSError錯誤。os.wait要求父進程等待它的任何一個子進程結束執行，然後喚醒父進程。

6.要指示父進程等候一個指定的子進程終止，可在父進程中使用os.waitpid函數(只適用於unix相容系統)。它可等候一個指定進程結束，然後返回一個雙元素元組，其中包括子進程的pid和子進程的退出狀態。函數調用將pid作為第一個參數傳遞，並將一個選項作為第二個選項，如果第一個參數大於0，則 waitpid會等待該pid結束，如果第一個參數是-1，則會等候所有子進程，也就和os.wait一樣。

7. 用os.system 和 os.exec函數族來執行系統命令和其它程式。os.system使用shell來執行系統命令，然後在命令結束之後把控制權返回給原始進程；os.exec函數族在執行完命令後不將控制權返回給調用進程。它會接管python進程，pid不變。這兩個函數支援unix和windows平台。

8. os.popen() 函數可執行命令，並獲得命令的stdout流。函數要取得兩個參數，一個是要執行的命令，另一個是調用函數所用的模式，如“r”唯讀模式。 os.popen2()函數執行命令，並獲得命令的stdout流和stdin流。函數返回一個元組，其中包含有兩個檔案對象，一個對象對應stdin 流，一個對象對應stdout流。

9. 進程使用IPC機制在進程間傳遞資訊，一種IPC機制是“管道”，它是一種類似於檔案的對象，提供單向通訊渠道。父進程可開啟一個管道，再分支一個子進程。父進程使用管道將資訊寫入(發送到)子進程，而子進程使用管道從父進程讀取資訊。在python中使用os.pipe函數建立管道。

10.os._exit() 類似於sys.exit()，但它不執行任何的清除工作(例如重新整理緩衝區)。所以os._exit()尤其適用於退出子進程。如果程式使用 sys.exit()，作業系統會回收父進程或其它子進程可能仍然需要的資源。傳給os._exit()函數的參數必須是進程的退出狀態。退出狀態為0，表示正常終止。

11. 進程也可用訊號進行通訊。所謂“訊號”，是作業系統採取非同步方式傳給程式的訊息。如CTRL+C會傳遞一個“中斷訊號”，通常該訊號導致程式中止。然而程式完全可以指定用不同的行動來響應任何一個訊號。在訊號處理中，程式要接收訊號，並根據那個訊號採取一項行動。錯誤(例如向已關閉管道寫入)、事件(例如計時器變成0)以及使用者輸入(例如按ctrl+c)都會產生訊號。

12. 針對每個訊號，每個python程式都有一個預設的訊號處理常式。例如，假定python解譯器收到一個訊號，該訊號指出程式試圖向已關閉的管道寫入，或者使用者敲入一個鍵盤中斷，python就會引發一個異常。發生異常後，程式既可使用預設處理常式，也可使用自訂處理常式。

13. signal.signal函數為中斷訊號註冊一個訊號處理常式。函數要獲得兩個參數：一個訊號和一個對應於訊號處理常式的函數。

14. 在 unix/linux系統中，子進程終止後，會保留在進程表中，讓父進程知道子進程是否正常終止。如果建立大量子進程，但在終止後沒有從進程表中移除它們，進程表便會積累越來越多的死進程，這些進程稱為“zombies”(殭屍進程)，消除殭屍進程的操作稱為“reaping”，這是通過os.wait 和os.waitpid函數實現的。

18.2. 良好的編程習慣

1. 進程應關閉不需要的管道端，因為作業系統限制了可同時開啟的檔案說明符數量。

 

18.3. 移植性提示

1.並不是所有作業系統都能從一個正在啟動並執行程式建立單獨的進程，所以，進程管理是移植性最差的一項python特性。

2. 每個系統都定義了特有訊號集。signal是依賴於具體平台的模組，其中只包含系統定義的訊號。

參考自：http://blog.163.com/longsu2010@yeah/blog/static/1736123482011292132926/