Python 使用 multiprocessing.Manager()

在本文中，我们将介绍如何使用 Python 中的 multiprocessing.Manager()。multiprocessing.Manager() 是一个包含多个共享对象的类，允许多个进程之间进行通信和协作。它提供了一个简单的方法来管理共享内存和进程间的数据传递。

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multiprocessing.Manager() 概述

multiprocessing.Manager() 模块提供了一种创建共享对象的方式，这些共享对象可以被多个进程使用。它提供了一个服务器进程，其它进程可以连接到该服务器并访问共享对象。这些对象可以是列表、字典、命名空间、队列、锁等。

使用 multiprocessing.Manager() 能够方便地在多个进程间共享数据，从而简化了并发编程的复杂性。

示例: 共享列表和字典

下面是一个示例，演示了如何使用 multiprocessing.Manager() 创建一个共享列表和一个共享字典，并在多个进程之间进行修改和访问:

from multiprocessing import Process, Manager

def modify_list(L):
    L.append(4)

def modify_dict(D):
    D['key3'] = 'value3'

if __name__ == '__main__':
    manager = Manager()

    shared_list = manager.list([1, 2, 3])
    shared_dict = manager.dict({'key1': 'value1', 'key2': 'value2'})

    p1 = Process(target=modify_list, args=(shared_list,))
    p2 = Process(target=modify_dict, args=(shared_dict,))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

    print(shared_list)
    print(shared_dict)

在上面的示例中，我们首先导入了 multiprocessing 和 Manager 模块。然后，我们定义了两个函数：modify_list() 和 modify_dict()，它们分别用于修改共享列表和共享字典。

在主程序中，我们首先创建了一个 multiprocessing.Manager() 对象，并使用它创建了一个共享列表 shared_list 和一个共享字典 shared_dict。

然后，我们创建了两个进程 p1 和 p2，分别调用 modify_list() 和 modify_dict() 函数来修改共享列表和共享字典。

最后，我们使用 join() 方法等待两个进程完成，并打印出修改后的共享列表和共享字典的值。

运行上面的代码，输出如下：

[1, 2, 3, 4]
{'key1': 'value1', 'key2': 'value2', 'key3': 'value3'}

可以看到，共享列表和共享字典在多个进程之间被正确地修改和访问。

示例: 共享命名空间和队列

除了共享列表和字典，multiprocessing.Manager() 还提供了共享命名空间和队列两种数据结构。

下面是一个示例，演示了如何使用共享命名空间和队列:

from multiprocessing import Process, Manager

def modify_namespace(ns):
    ns.var1 = 'hello'

def modify_queue(queue):
    queue.put('world')

if __name__ == '__main__':
    manager = Manager()

    shared_namespace = manager.Namespace()
    shared_queue = manager.Queue()

    p1 = Process(target=modify_namespace, args=(shared_namespace,))
    p2 = Process(target=modify_queue, args=(shared_queue,))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

    print(shared_namespace.var1)
    print(shared_queue.get())

在上面的示例中，我们首先导入了 multiprocessing 和 Manager 模块。然后，我们定义了两个函数：modify_namespace() 和 modify_queue()，它们分别用于修改共享命名空间和共享队列。

在主程序中，我们首先创建了一个 multiprocessing.Manager() 对象，并使用它创建了一个共享命名空间 shared_namespace 和一个共享队列 shared_queue。

然后，我们创建了两个进程 p1 和 p2，分别调用 modify_namespace() 和 modify_queue() 函数来修改共享命名空间和共享队列。

最后，我们使用 join() 方法等待两个进程完成，并打印出修改后的共享命名空间和共享队列的值。

运行上面的代码，输出如下：

hello
world

可以看到，共享命名空间和共享队列在多个进程之间被正确地修改和访问。

总结

在本文中，我们介绍了如何使用 Python 中的 multiprocessing.Manager()，它提供了一种方便的方式来管理共享内存和进程间的数据传递。我们学习了如何创建共享列表、共享字典、共享命名空间和共享队列，并在多个进程之间进行修改和访问。使用 multiprocessing.Manager() 可以简化并发编程的复杂性，并提高多进程编程的效率。希望本文对你在使用 multiprocessing.Manager() 方面有所帮助。