〖Python语法进阶篇④〗 – 进程池与进程锁

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比如这个红色矩形阵列就代表一个进程池子，在这个池子中有6个进程。这6个进程会伴随进程池一起被创建，不仅如此，我们在学习面向对象的生命周期的时候曾经说过，每个实例化对象在使用完成之后都会被内存管家回收。

我们的进程也会伴随着创建与关闭的过程而被内存管家回收，每一个都是如此，创建于关闭进程的过程也会消耗一定的性能。而进程池中的进程当被创建之后就不会被关闭，可以一直被重复使用，从而避免了创建于关闭的资源消耗，也避免了创建于关闭的反复操作提高了效率。

当然，当我们执行完程序进程池关闭的时候，进程也随之关闭。

当我们有任务需要被执行的时候，会判断当前的进程池当中有没有空闲的进程（所谓空闲的进程其实就是进程池中没有执行任务的进程）。有进程处于空闲状态的情况下，任务会找到进程执行该任务。如果当前进程池中的进程都处于非空闲状态，则任务就会进入等待状态，直到进程池中有进程处于空闲状态才会进出进程池从而执行该任务。

这就是进程池的作用。

进程池的创建模块 – multiprocessing

创建进程池函数 – Pool

进程池的常用方法

当创建了进程池对象之后，我们要对它进程操作，让我们来看一下都有哪些常用方法(函数)。

• apply_async 函数：它的功能是将任务加入到进程池中，并且是通过异步实现的。 这个知识我们还没有学习，先不用关心它到底是什么意思。它有两个参数： , func 是加入进程池中工作的函数；args 是一个元组，代表着签一个函数的参数，这和我们创建并使用一个进程是完全一致的。
• close 函数：当我们使用完进程池之后，通过调用 close 函数可以关闭进程池。它没有任何的参数，也没有任何的返回值。
• join 函数：它和我们上一章节学习的 创建进程的 join 函数中方法是一致的。只有进程池中的任务全部执行完毕之后，才会执行后续的任务。不过一般它会伴随着进程池的关闭（）才会使用。

apply_async 函数演示案例

接下里我们在 Pycharm 中创建一个脚本，练习一下关于进程池的使用方法。

• 定义一个函数，打印输出该函数 每次被执行的次数 与 该次数的进程
• 定义进程池的数量，每一次的执行进程数量最多为该进程池设定的进程数

示例代码如下：

运行结果如下：

从上面的动图我们可以看出， 函数的任务与进程池中的进程与使用 的运行结果一致。

PS：如果我们的主进程会一直执行，不会退出。那么我们并不需要添加 ，可以让进程池一直启动着，直到有任务进来就会执行。

在后面学习 WEB 开发之后，不退出主进程进行工作是家常便饭。还有一些需要长期执行的任务也不会关闭，但要是只有一次性执行的脚本，就需要添加 来保证进程池的任务全部完成之后主进程再退出。当然，如果主进程关闭了，就不会再接受新的任务了，也就代表了进程池的终结。

接下来再看一个例子，在 中加入一个 return。

这里大家可能会有一个疑问，在上一章节针对进程的知识点明明说的是 ，那么这里的 函数增加的 又有什么意义呢/p>

其实不然，在我们的使用进程池的 方法时，是通过异步的方式实现的，而异步是可以获取返回值的。针对上述脚本，我们在 中针对每一个异步 添加一个变量名，从而获取返回值。

示例代码如下：

运行结果如下：

从运行结果可以看出，首先 函数被线程池的线程执行了一遍，当第一组任务执行完毕紧接着执行第二次线程池任务的时候，打印输出了 的返回值，证明返回值被成功的返回了。然后继续下一组的任务…

这些都是主要依赖于 ，关于 的更多知识会在 的章节进行详细的介绍。

进程锁

进程锁的概念

锁：大家都知道，我们可以给一个大门上锁。

结合这个场景来举一个例子：比如现在有多个进程同时冲向一个 ，当前门内是没有 “人”的(其实就是进程)，锁也没有锁上。当有一个进程进去之后并且把 “门” 锁上了，这时候门外的那些进程是进不来的。在门内的 “人” ，可以在 “门” 内做任何事情且不会被干扰。当它出来之后，会解开门锁。这时候又有一个 “人” 进去了门内，并且重复这样的操作，这就是 。它可以让锁后面的工作只能被一个任务来处理，只有它解锁之后下一个任务才会进入，这就是 “锁” 的概念。

而 就是仅针对于 有效的锁，当进程的任务开始之后，就会被上一把 “锁”；与之对应的是 ，它们的原理几乎是一样的。

进程锁的加锁与解锁

进程锁的使用方法：

通过 multiprocessing 导入 Manager 类

然后实例化 Manager

再然后通过实例化后的 manager 调用 它的 Lock() 函数

接下来，就需要操作这个 lock 对象的函数

函数名	介绍	参数	返回值
acquire	上锁	无	无
release	解锁（开锁）	无	无

代码示例如下：