深入解析Python进程间通信：Queue与Pipe的应用

本文通过实例详细解析了Python中进程间通信的两种常用方法：Queue和Pipe。以下是具体内容：

• 进程间的资源空间是相互独立的，通常不能直接访问彼此的资源。然而，在许多应用场景中，进程间需要进行通信以协同完成任务。进程间通信（Inter-Process Communication, IPC）通过与内核及其他进程的交互来实现这种协作。
• 常见的进程间通信方法包括：
  • 数据传输：一个进程将数据发送给另一个进程，例如通过网络套接字（socket）进行数据传输。
  • 管道（Pipe）：使用一个独立的缓冲区，类似于一个两端开口的仓库，一端用于写入数据，另一端用于读取数据。
  • 资源共享：约定一个共享区域，多个进程可以在这个区域内进行读写操作。
  • 消息队列（Message Queue）：一个独立的区域，具有足够权限的进程可以向队列中添加消息，而具有读权限的进程可以从队列中读取消息。

• Queue是Python的multiprocessing模块提供的一个线程安全的队列类，适用于进程间通信。

Queue在multiprocessing模块中： from multiprocessing import Queue

• Queue的使用步骤：
  • 1. 创建队列对象：queue = Queue()
  • 2. 传递队列对象：如果需要在子进程中使用队列对象，需要将其作为参数传递给子进程。
  • 3. 操作队列对象：
    • 获取元素：queue.get()
    • 放入元素：queue.put(item)

# Queue在multiprocessing中
from multiprocessing import Queue, Process

def f(q):
  q.put(["helloworld"])
  
def m(q):
  print("get in p2:", q.get())
  
if __name__ == "__main__":
  q = Queue()
  p = Process(target=f, args=(q,))
  p.start()
  p2 = Process(target=m, args=(q,))
  p2.start()

• Pipe是另一种常用的进程间通信方式，它在multiprocessing模块中提供。

Pipe在multiprocessing模块中： from multiprocessing import Pipe

• Pipe的使用步骤：
  • 1. 创建管道对象：parent_conn, child_cOnn= Pipe()，返回两个连接对象，一个用于发送，一个用于接收。
  • 2. 传递管道对象：在发送数据的进程中传递发送端连接对象，在接收数据的进程中传递接收端连接对象。
  • 3. 操作管道对象：
    • 获取元素：conn.recv()
    • 放入元素：conn.send(item)
  • 4. 操作完成后关闭管道：conn.close()

from multiprocessing import Pipe, Process

def f(conn):
  a = [1, 2, 3, 4]
  conn.send(a)
  conn.close()

def m(conn):
  a = conn.recv()
  conn.close()
  
if __name__ == "__main__":
  parent_conn, child_cOnn= Pipe()  # 返回两个值，第一个只能发，第二个只能收
  p1 = Process(target=f, args=(child_conn,))
  p2 = Process(target=m, args=(parent_conn,))
  p1.start()
  p2.start()
  p1.join()
  p2.join()

更多关于Python的相关内容，感兴趣的读者可以查看本站专题：《Python进程与线程操作技巧总结》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python入门与进阶经典教程》、《Python+MySQL数据库程序设计入门教程》及《Python常见数据库操作技巧汇总》。

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。