AP计算机科学A(APcomputer science A)复习备考攻略视频教程
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这篇文章主要介绍了在Python程序中实现分布式进程的教程,在多进程编程中十分有用,示例代码基于Python2.x版本,需要的朋友可以参考下
在Thread和Process中,应当优选Process,因为Process更稳定,而且,Process可以分布到多台机器上,而Thread最多只能分布到同一台机器的多个CPU上。
Python的multiprocessing模块不但支持多进程,其中managers子模块还支持把多进程分布到多台机器上。一个服务进程可以作为调度者,将任务分布到其他多个进程中,依靠网络通信。由于managers模块封装很好,不必了解网络通信的细节,就可以很容易地编写分布式多进程程序。
举个例子:如果我们已经有一个通过Queue通信的多进程程序在同一台机器上运行,现在,由于处理任务的进程任务繁重,希望把发送任务的进程和处理任务的进程分布到两台机器上。怎么用分布式进程实现?
原有的Queue可以继续使用,但是,通过managers模块把Queue通过网络暴露出去,就可以让其他机器的进程访问Queue了。
我们先看服务进程,服务进程负责启动Queue,把Queue注册到网络上,然后往Queue里面写入任务:
请注意,当我们在一台机器上写多进程程序时,创建的Queue可以直接拿来用,但是,在分布式多进程环境下,添加任务到Queue不可以直接对原始的task_queue进行操作,那样就绕过了QueueManager的封装,必须通过manager.get_task_queue()获得的Queue接口添加。
然后,在另一台机器上启动任务进程(本机上启动也可以):
任务进程要通过网络连接到服务进程,所以要指定服务进程的IP。
现在,可以试试分布式进程的工作效果了。先启动taskmanager.py服务进程:
taskmanager进程发送完任务后,开始等待result队列的结果。现在启动taskworker.py进程:
taskworker进程结束,在taskmanager进程中会继续打印出结果:
这个简单的Manager/Worker模型有什么用?其实这就是一个简单但真正的分布式计算,把代码稍加改造,启动多个worker,就可以把任务分布到几台甚至几十台机器上,比如把计算n*n的代码换成发送邮件,就实现了邮件队列的异步发送。
Queue对象存储在哪?注意到taskworker.py中根本没有创建Queue的代码,所以,Queue对象存储在taskmanager.py进程中:
而Queue之所以能通过网络访问,就是通过QueueManager实现的。由于QueueManager管理的不止一个Queue,所以,要给每个Queue的网络调用接口起个名字,比如get_task_queue。
authkey有什么用?这是为了保证两台机器正常通信,不被其他机器恶意干扰。如果taskworker.py的authkey和taskmanager.py的authkey不一致,肯定连接不上。
小结
Python的分布式进程接口简单,封装良好,适合需要把繁重任务分布到多台机器的环境下。
注意Queue的作用是用来传递任务和接收结果,每个任务的描述数据量要尽量小。比如发送一个处理日志文件的任务,就不要发送几百兆的日志文件本身,而是发送日志文件存放的完整路径,由Worker进程再去共享的磁盘上读取文件。
(课课家)
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