學(xué)習(xí)完如何創(chuàng)建進(jìn)程之后，我們可以通過多次調(diào)用的方式創(chuàng)建多個(gè)進(jìn)程，那么每個(gè)進(jìn)程之間的信息是怎么樣的，它們又是如何進(jìn)行通信的，它們能否直接共用一些資源呢，下面我們通過一個(gè)例子來了解一下。

from multiprocessing import Process
number = 100
def change():#為擬創(chuàng)建的子進(jìn)程1提供方法
    print('子進(jìn)程1開始運(yùn)行')
    global number
    number += 10
    print('把number加10等于:%d'%number)
    print('子進(jìn)程1結(jié)束')
def changes():#為擬創(chuàng)建的子進(jìn)程2提供方法
    print('子進(jìn)程2開始運(yùn)行')
    global number
    number += 20
    print('把number加20等于:%d'%number)
    print('子進(jìn)程2結(jié)束')
if __name__ == '__main__':
    process_one = Process(target=change)
    process_one.start()#啟動(dòng)進(jìn)程
    process_one.join()#等待進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束
    process_two = Process(target=changes)
    process_two.start()#啟動(dòng)進(jìn)程
    process_two.join()#等待進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束
    print('number最后為:%d'%number)

運(yùn)行結(jié)果為：

子進(jìn)程1開始運(yùn)行
把number加10等于:110
子進(jìn)程1結(jié)束
子進(jìn)程2開始運(yùn)行
把number加20等于:120
子進(jìn)程2結(jié)束
number最后為:100

我們通過輸出結(jié)果可以看出，即使他們共用的是一個(gè)資源number，但是都沒有影響number的最終數(shù)值，也就是第一個(gè)使用過的資源并沒有被用在第二個(gè)進(jìn)程當(dāng)中，資源沒有共享，如果要實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信，Python在multiprocessing模塊中提供了Queue、pipes等多種方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，我們下面來學(xué)習(xí)一下使用隊(duì)列Queue來完成進(jìn)程間的通信。

1. 隊(duì)列

學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同學(xué)一定對這個(gè)詞不陌生，隊(duì)列是一種特殊的線性表，特殊之處在于它只允許在表的前端（front）進(jìn)行刪除操作，而在表的后端（rear）進(jìn)行插入操作，進(jìn)行插入操作的端稱為隊(duì)尾，進(jìn)行刪除操作的端稱為隊(duì)頭。

我們也可以通過生活中的排隊(duì)機(jī)制來理解一下隊(duì)列，當(dāng)一座橋只能允許一輛車通過的時(shí)候，那么新到來的車只能排在隊(duì)伍的末尾來通過這座橋，而隊(duì)列中間的車是無法直接離開橋的，只有等排在隊(duì)頭的車通過了之后才能過橋。

如圖：

甲剛剛從隊(duì)頭出隊(duì)，那么緊接著乙可以出隊(duì)，后續(xù)的繼續(xù)等待，當(dāng)甲出隊(duì)之后，戊可以準(zhǔn)備入隊(duì)。

2. 多進(jìn)程隊(duì)列

在Python中，multiprocessing模塊中存在Queue類幫我們實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交互，初始化一個(gè)Queue對象的方式為：my_queue = Queue(count)，還有一些常用的方法：

Queue.qsize():返回隊(duì)列中的信息數(shù)量。

Queue.empty():如果隊(duì)列為空，則返回True，否則為false。由于多線程/多處理語義，這是不可靠的。

Queue.full():如果隊(duì)列已滿，則返回true，否則返回false。

Queue.put(obj[, block[, timeout]]):將obj放入隊(duì)列中，如果可選參數(shù)塊為True（默認(rèn)值），超時(shí)為None（默認(rèn)值），則必要時(shí)阻塞，直到空閑插槽可用為止。如果超時(shí)為正數(shù)，則為b 鎖定最多超時(shí)秒并提高隊(duì)列。

Queue.get([block[, timeout]]) :從隊(duì)列中移除并返回一個(gè)項(xiàng)。如果可選args塊為True （默認(rèn)值），超時(shí)為None（默認(rèn)值）。

還有更多的用法大家可以在Python文檔中去進(jìn)一步了解。

下面我們通過一個(gè)例子來實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程隊(duì)列的通信，假設(shè)有一個(gè)停車場，有停車和開走車兩個(gè)操作，下面我們要在程序中寫兩個(gè)子進(jìn)程，其中一個(gè)進(jìn)程往進(jìn)程中停放車輛，另外一個(gè)子進(jìn)程把車輛開出去，代碼如下：

from multiprocessing import Process,Queue
import time
import datetime
#往停車場中停入車輛
def park(x):
    if not x.full():
        for i in range(5):
            car = '車輛'+str(i)
            x.put(car)
            print('停入：%s 時(shí)間:%s'%(car,datetime.datetime.now()))
#開走車輛
def drive(x):
    time.sleep(2)#休眠2s
    while not x.empty():
        print('開走：%s時(shí)間:%s'%(x.get(True,3),datetime.datetime.now()))
if __name__ == '__main__':
    x = Queue()#創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列
    p = Process(target=park,args=(x,))#創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，并放入隊(duì)列中
    d = Process(target=drive,args=(x,))#創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，并放入隊(duì)列中
    p.start()#啟動(dòng)
    d.start()#啟動(dòng)
    p.join()
    d.join()

輸出結(jié)果如下：

停入：車輛0     時(shí)間:2020-02-10 10:48:01.290038
停入：車輛1     時(shí)間:2020-02-10 10:48:01.290038
停入：車輛2     時(shí)間:2020-02-10 10:48:01.290038
停入：車輛3     時(shí)間:2020-02-10 10:48:01.291037
停入：車輛4     時(shí)間:2020-02-10 10:48:01.291037
開走：車輛0     時(shí)間:2020-02-10 10:48:03.292486
開走：車輛1     時(shí)間:2020-02-10 10:48:03.292486
開走：車輛2     時(shí)間:2020-02-10 10:48:03.292486
開走：車輛3     時(shí)間:2020-02-10 10:48:03.292486
開走：車輛4     時(shí)間:2020-02-10 10:48:03.292486

3. 總結(jié)

學(xué)習(xí)完了這一節(jié)，進(jìn)程和線程也就結(jié)束了，本章我們主要了解了如何創(chuàng)建他們，然后就是如何使用他們進(jìn)行通信，另外我們還學(xué)習(xí)了線程安全和線程管理，這些內(nèi)容對于操作系統(tǒng)而言是很重要的內(nèi)容，想要了解更多的知識(shí)，可以去查看Python文檔或者去查閱操作系統(tǒng)的相關(guān)書籍。