Python程序池及自定義程序
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這次給大家分享Python的程序池及自定義程序，由于Python基礎已經講述，不再贅述類，方法，及其他基礎文法的概念。多程序在任務的執行使用非常廣泛，比如Windows可以同時開很多的視窗，QQ，微信，遊戲等。以後我們也會講解多線程，多線程常用于下載下傳，以後會有講解。
一、程序重寫
首先我們按照正常導入multiprocessing子產品，同樣我們使用
from multiprocessing import Process
語句來導入Process類。還記得上篇文章寫的run()方法嗎（Python的多程序運作）要重寫程序，就要重寫run()方法。
如果我們我們要自定義一個程序，那麼我們就需要在建立我們自己的類時繼承父類的Process方法：
class MyProcess(Process):
def run(self):
pass
這樣我們便完成了程序自定義的結構，Process父類的東西都可以在我們的自定義程序内使用。我們可以使用一個例子，來給大家講解。
假設我們建立兩個程序，循環列印所傳入的參數并計數，每執行一次程序加一，我們所需要實作的代碼如下：
class MyProcess(Process):
def run(self):
n = 1
while True:
print('程序名:{} n的值：{}'.format(self.name, n))
n += 1
每當我們使用start()方法時，系統都會先進入Process類中找run()方法，通過run()方法來啟動程序。我們再來添加一個主函數，建立兩個程序對象，并将他們添加到程序中：
if __name__ == '__main__':
p1 = MyProcess(name='李諾')
p2 = MyProcess(name='夜寒')
p1.start()
p2.start()
這是我們運作程式，變發現程式按照我們的需求進行。下附完整代碼：
# 程序：自定義
from multiprocessing import Process
class MyProcess(Process):
# 重寫run()方法
def run(self):
n = 1
while True:
print('程序名:{} n的值：{}'.format(self.name, n))
n += 1
if __name__ == '__main__':
p1 = MyProcess(name='李諾')
p2 = MyProcess(name='夜寒')
p1.start()
p2.start()
二、程序池
下面我們程序池，當我們需要建立成百上千的程序時，僅僅手動建立則會非常麻煩，于是我們來使用程序池。我們使用
from multiprocessing import Pool
來調用程序池，使用
Pool()
方法來建立程序池，并定義最大程序數。程序池分為阻塞式和非阻塞式，我們一一講解。
一、非阻塞式程序池
首先我們需要導入這幾個庫：
import os
import time
from multiprocessing import Pool
from random import random
首先我們建立一個任務。我們先傳入一個任務名，我們使用random和sleep方法來模拟做任務的時間，再使用time來獲得做任務的耗時使用os庫來獲得人物的pid和ppid。最後再傳回我們做任務的結果，以下是實作的代碼：
def task(task_name):
start = time.time()
time.sleep(random() * 2)
end = time.time()
return '完成{}，用時：{}，程序ID：{}'.format(task_name, (end-start), os.getpid())
接下來我們再建立主函數，先建立程序池，再建立一個清單，裡面添加自己所需的程序。我們使用
pool.apply_async()
來将程序添加到程序池，下面附上實作代碼：
if __name__ == '__main__':
pool = Pool(5)
tasks = ['聽音樂', '打遊戲', '洗衣服', '去散步', '去學習', '上廁所', '打代碼']
for i in tasks:
pool.apply_async(task, args=(i,), callback=call_back)
pool.close()
pool.join()
print('OVER')
其中，pool.close()是表示添加任務結束，需要在添加完任務後在主程序加入此語句。程序池的運作必須要添加pool,join()方法，它可以堵住主程序，使程序池的任務全部執行完成之後才能結束主程序。程序池的運作依賴于主程序，主程序運作完程序池内的任務便會結束，是以添加pool.join()，否則添加完任務後不運作便會結束。
我們再來了解回調方法
callback
它會将程序（
task()
）的傳回值接收，并傳入回調函數，回調函數再進行處理。我們定義一個call_back()函數，用來充當callback的參數，實作代碼如下：
def call_back(n):
print(n)
回調函數必須傳入參數（上述代碼中
n
）我們列印n的值也就是task()的傳回值。以下是全部代碼：
# 非阻塞式：全部添加到隊列中，立即傳回，并未等待其他程序執行完畢，但是回調函數等待任務完成後才調用
# 程序池
import os
import time
from multiprocessing import Pool
from random import random
# 非阻塞式程序
def task(task_name):
# print('開始任務：', task_name)
start = time.time()
time.sleep(random() * 2)
end = time.time()
return '完成{}，用時：{}，程序ID：{}'.format(task_name, (end-start), os.getpid())
def call_back(n):
print(n)
if __name__ == '__main__':
pool = Pool(5)
tasks = ['聽音樂', '打遊戲', '洗衣服', '去散步', '去學習', '上廁所', '打代碼']
for i in tasks:
pool.apply_async(task, args=(i,), callback=call_back)
pool.close() # 添加表示任務結束
pool.join() # 堵住主程序，完成任務之後可繼續執行主程序
print('OVER')
下面是執行截圖：
我們添加了七個任務，但程序池隻有5個空位。于是系統在添加程序時，未被添加的任務會等待，當其他任務執行完有空位後它在被添加。其中，系統在執行任務時，會從程序池中同時随機選取任務執行，可以看任務名稱，不是按清單順序執行，這便是非阻塞式程序池。
一、非阻塞式程序池
阻塞式程序池隻需将
pool.apply_async()
改為
pool.apply()
即可。其中，系統在執行任務時，會按序從程序池中選取任務執行，可以看任務名稱，當第一個任務未執行完時下一個任務不會被執行。這樣雖然不會造成任務執行不按序而沖突，但會大大加長任務的執行時間，效率低下。以下附上實作需求的所有代碼，這便是阻塞式程序池。
'''
特點：
添加一個任務執行一個任務，如果一個任務不結束，另一個任務就進不來
程序池：
pool = Pool(max) 建立程序池對象
pool.apply() 阻塞的
pool.apply_async() 非阻塞的
pool.close() 執行結束後關閉程序
pool.join() 讓主程序讓步
'''
import os
import time
from multiprocessing import Pool
from random import random
# 非阻塞式程序
def task(task_name):
# print('開始任務：', task_name)
start = time.time()
time.sleep(random() * 2)
end = time.time()
print('完成{}，用時：{}，程序ID：{}'.format(task_name, (end-start), os.getpid()))
def call_back(n):
print(n)
if __name__ == '__main__':
pool = Pool(5)
tasks = ['聽音樂', '打遊戲', '洗衣服', '去散步', '去學習', '上廁所', '打代碼']
for i in tasks:
pool.apply(task, args=(i,))
pool.close() # 添加表示任務結束
pool.join() # 堵住主程序，完成任務之後可繼續執行主程序
print('OVER')
下面是執行截圖：
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