Python程序專題6 共享資料與同步

python程序專題5：程序間通訊

python程序專題7：託管物件

我們現在知道，程序之間彼此是孤立的，唯一通訊的方式是佇列或管道，但要讓這兩種方式完成程序間通訊，底層離不開共享內容，這就是今天的主角：共享記憶體。

v=value(typecode,arg1,...,argn,lock): typecode:要麼是包含array模組使用的相同型別**（如'i'、'd'等）的字串，要麼是來自ctypes模組的型別物件（例如：ctypes.c_int,ctypes.c_double等）。 arg1,...,argn:傳遞給建構函式的引數。 lock：只能使用關鍵字傳入的引數，預設為true：將建立乙個新鎖來保護對值的訪問。如果傳入乙個現有鎖，該鎖將用於進行同步。

訪問底層的值：v.value

r=rawvalue(typecode,arg1,...,argn):同value物件，唯一區別是不存在lock

a=array(typecode,initializer,lock):在共享記憶體中建立ctypes陣列。 initializer：要麼是設定陣列初始大小的整數，要麼是項序列，其值和大小用於初始化陣列。可以使用標準的python索引、切片、迭代操作訪問它，其中每項操作均→鎖程序同步，

對於位元組字串，a還具有a.value屬性，可以把整個陣列當做乙個字串進行訪問。

r=rawarray(typcode,initlizer):同array，單不存在鎖。當所編寫的程式必須一次性操作大量的陣列項時，

如果同時使用這種資料型別和用於同步的單獨大的鎖，效能將極大提公升。

除了使用上面方法建立共享值，multiprocess模組還提供了一下同步原語的共享版本。

原語描述

lock

互斥鎖rlock

可重入的互斥鎖（同乙個程序可以多吃獲得它，同時不會造成阻塞）

semaphore

訊號量boundedsemaphore

有邊界的訊號量

event

事件condition

條件變數

**：

#使用共享陣列代替管道，將乙個由浮點數組成的python列表傳送給另外乙個程序
import multiprocessing
class floatchannel(object):
def __init__(self,maxsize):
#在共享記憶體中建立乙個試陣列
self.buffer=multiprocessing.rawarray('d',maxsize)
#在共享記憶體中建立ctypes物件
self.buffer_len=multiprocessing.value('i')
#定義乙個訊號量1代表：empty
self.empty=multiprocessing.semaphore(1)
#定義乙個訊號量0代表：full
self.full=multiprocessing.semaphore(0)
def send(self,values):
#只在快取為null時繼續
#acquire()會阻塞執行緒，直到release被呼叫
self.empty.acquire()
nitems=len(values)
print("儲存內容的長度",nitems)
#設定緩衝區大小
self.buffer_len.value=nitems
#將值複製到緩衝區中
self.buffer[:nitems]=values
print(self.buffer[:nitems])
#發訊號通知緩衝區已滿
self.full.release()
def recv(self):
#只在緩衝區已滿時繼續
self.full.acquire()
#複製值
values=self.buffer[:self.buffer_len.value]
#傳送訊號，通知緩衝區為空
self.empty.release()
return values
#效能測試，接受多條訊息
def consume_test(count,ch):
#for i in range(count):
values=ch.recv()
print("接收到的值：",values)
#效能測試，傳送多條訊息
def produce_test(count,values,ch):
#for i in range(count):
print("傳送：",values)
ch.send(values)
if __name__=="__main__":
ch=floatchannel(10000)
p=multiprocessing.process(target=consume_test,args=(1000,ch))
p.start()
values=[float(x) for x in range(10)]
produce_test(10,values,ch)
print("done")
p.join()

結果：

傳送： [0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0]
儲存內容的長度 10
[0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0]
done
接收到的值： [0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0]

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