python 多进程之间内存共享
发布日期:2021-05-14 22:00:20 浏览次数:13 分类:精选文章

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进程是一个独立的资源管理单元,不同进程间的资源是独立的,不能在一个进程中访问另一个进程的用户空间和内存空间。然而,进程并非孤立存在,它们之间需要信息交互和状态传递,因此操作系统提供了多种进程间通信机制。这些机制同样适用于不同主机之间的进程通信,特别是在多核系统或分布式环境中。

进程间通信方法比较

在同一主机内,进程间的信息交互主要通过以下机制实现:

  • 无名管道(Pipe)

    无名管道通常用于亲缘关系进程之间的通信,是一种单向通信方式。
    多个进程使用同一无名管道进行通信时,可能会导致交叉读写问题,这是需要注意的。

  • 有名管道(FIFO)

    有名管道是基于磁盘文件的通信机制,支持单向或双向通信。在通信一方不存在时,会进入阻塞状态。

  • 消息队列(Message Queues)

    消息队列适用于同一主机多个进程间的通信,但由于数据存储量有限,主要用于小量数据传递。

  • 共享内存(Shared Memory)

    共享内存允许进程间大数据量通信,但可能存在竞争问题,需要线程安全机制。

  • 文件(Files)

    文件是进程安全的资源,可以通过文件操作实现进程间的通信,尤其适合大型数据传输。

  • 同一主机的进程同步与异步机制

    在同一主机的多进程环境中,进程间的同步机制主要依赖信号量(Semaphores),异步机制则使用信号(Signals)。

    多进程共享内存与资源管理

    在多进程环境中,共享内存是实现大量数据传输的重要手段。具体实现方式包括:

  • 直接共享内存

    通过将共享内存空间挂载到各进程地址空间中实现进程间访问,需谨慎管理,以防止内存泄漏。

  • Python中的共享内存模块

    Linux系统提供的multiprocessing模块提供了ValueArray模块,能够实现多进程间的内存共享。这些共享对象需要通过互斥锁进行访问,以避免竞争情况。

  • 注意事项:

    • 在多进程环境中,使用全局变量的方式进行通信并不可取,因为子进程会复制全局变量。父子进程间的通信需要通过共享内存或其他进程间通信机制来完成。
    • 对于大规模数据的传递,可以考虑使用QueuePipe等高级容器,进一步提升通信效率。
    • 对于分布式系统中的大规模数据交互,可考虑使用中间件技术,例如数据库或缓存系统(如Redis)。
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    路过,博主的博客真漂亮。。
    [***.116.15.85]2025年04月26日 12时26分50秒