【Python】Python多进程库multiprocessing中进程池Pool的返回值顺序

<h1 style="padding:0px;font-family:'-apple-system','SF UI Text',Arial,'PingFang SC','Hiragino Sans GB','Microsoft YaHei','WenQuanYi Micro Hei',sans-serif,SimHei,SimSun;background-color:rgb(255,255,255);">问题起因最近要将一个文本分割成好几个topic，每个topic设计一个regressor，各regressor是相互独立的，最后汇总所有topic的regressor得到总得预测结果。没错！类似bagging ensemble！只是我没有抽样。文本不大，大概3000行，topic个数为8，于是我写了一个串行的程序，一个topic算完之后再算另一个topic。可是我在每个topic中用了<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">GridSearchCV来调参，又要选特征又要调整regressor的参数，导致参数组合一共有1782种。我真是低估了调参的时间，程序跑了一天一夜最后因为忘记import一个库导致最终的预测精度没有算出来。后来想到，既然每个topic的预测都是独立的，那是不是可以并行呢？

<h1 style="padding:0px;font-family:'-apple-system',255);">Python中的多线程与多进程但是听闻Python的多线程实际上并不能真正利用多核，所以如果使用多线程实际上还是在一个核上做并发处理。不过，如果使用多进程就可以真正利用多核，因为各进程之间是相互独立的，不共享资源，可以在不同的核上执行不同的进程，达到并行的效果。同时在我的问题中，各topic相互独立，不涉及进程间的通信，只需最后汇总结果，因此使用多进程是个不错的选择。

<h1 style="padding:0px;font-family:'-apple-system',255);">multiprocessing<h2 style="padding:0px;font-family:'-apple-system',255);">一个子进程multiprocessing模块提供process类实现新建进程。下述代码是新建一个子进程。

<pre class="prettyprint" style="font-size:14px;line-height:22px;"><code class="language-python hljs has-numbering">from multiprocessing import Process

def f(name):
print 'hello',name

if name == 'main':
p = Process(target=f,args=('bob',)) # 新建一个子进程p，目标函数是f，args是函数f的参数列表
p.start() # 开始执行进程
p.join() # 等待子进程结束<ul class="pre-numbering"><li style="color:rgb(153,153,153);">1<li style="color:rgb(153,153);">2<li style="color:rgb(153,153);">3<li style="color:rgb(153,153);">4<li style="color:rgb(153,153);">5<li style="color:rgb(153,153);">6<li style="color:rgb(153,153);">7<li style="color:rgb(153,153);">8<li style="color:rgb(153,153);">9上述代码中<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">p.join()的意思是等待子进程结束后才执行后续的操作，一般用于进程间通信。例如有一个读进程pw和一个写进程pr，在调用pw之前需要先写<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">pr.join()，表示等待写进程结束之后才开始执行读进程。

<h1 style="padding:0px;font-family:'-apple-system',255);">多个子进程如果要同时创建多个子进程可以使用<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">multiprocessing.Pool类。该类可以创建一个进程池，然后在多个核上执行这些进程。

<pre class="prettyprint" style="font-size:14px;line-height:22px;"><code class="language-python hljs has-numbering">import multiprocessing
import time

def func(msg):
print multiprocessing.current_process().name + '-' + msg

if name == "main":
pool = multiprocessing.Pool(processes=4) # 创建4个进程
for i in xrange(10):
msg = "hello %d" %(i)
pool.apply_async(func,(msg,))
pool.close() # 关闭进程池，表示不能在往进程池中添加进程
pool.join() # 等待进程池中的所有进程执行完毕，必须在close()之后调用
print "Sub-process(es) done."<ul class="pre-numbering"><li style="color:rgb(153,153);">9<li style="color:rgb(153,153);">10<li style="color:rgb(153,153);">11<li style="color:rgb(153,153);">12<li style="color:rgb(153,153);">13<li style="color:rgb(153,153);">14输出结果如下：

<pre class="prettyprint" style="font-size:14px;line-height:22px;"><code class="language-plain hljs lasso has-numbering">Sub-process(es) done.
PoolWorker-34-hello 1
PoolWorker-33-hello 0
PoolWorker-35-hello 2
PoolWorker-36-hello 3
PoolWorker-34-hello 7
PoolWorker-33-hello 4
PoolWorker-35-hello 5
PoolWorker-36-hello 6
PoolWorker-33-hello 8
PoolWorker-36-hello 9<ul class="pre-numbering"><li style="color:rgb(153,153);">11上述代码中的<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">pool.apply_async()是<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply()函数的变体，<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply_async()是<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply()的并行版本，<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply()是<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply_async()的阻塞版本，使用<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply()主进程会被阻塞直到函数执行结束，所以说是阻塞版本。<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply()既是<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">Pool的方法，也是Python内置的函数，两者等价。可以看到输出结果并不是按照代码for循环中的顺序输出的。

<h1 style="padding:0px;font-family:'-apple-system',255);">多个子进程并返回值<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">apply_async()本身就可以返回被进程调用的函数的返回值。上一个创建多个子进程的代码中，如果在函数<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">func中返回一个值，那么<code style="font-size:14px;line-height:22px;padding:4px 2px 0px;">pool.apply_async(func,))的结果就是返回pool中所有进程的值的对象（注意是对象，不是值本身）。

def func(msg):
return multiprocessing.current_process().name + '-' + msg

if name == "main":
pool = multiprocessing.Pool(processes=4) # 创建4个进程
results = []
for i in xrange(10):
msg = "hello %d" %(i)
results.append(pool.apply_async(func,)))
pool.close() # 关闭进程池，表示不能再往进程池中添加进程，需要在join之前调用
pool.join() # 等待进程池中的所有进程执行完毕
print ("Sub-process(es) done.")

<span class="hljs-keyword"&gt;for</span> res <span class="hljs-keyword"&gt;in</span> results:
    <span class="hljs-keyword"&gt;print</span> (res.get())</code></pre><ul class="pre-numbering"&gt;<li style="color:rgb(153,153);"&gt;14</li><li style="color:rgb(153,153);"&gt;15</li><li style="color:rgb(153,153);"&gt;16</li><li style="color:rgb(153,153);"&gt;17</li><li style="color:rgb(153,153);"&gt;18</li></ul><p style="font-family:'-apple-system',255);"&gt;上述<a href="/tag/daima/" target="_blank" class="keywords">代码</a><a href="/tag/shuchu/" target="_blank" class="keywords">输出</a>结果如下：</p><pre class="prettyprint" style="font-size:14px;line-height:22px;"&gt;<code class="language-plain hljs lasso has-numbering"&gt;Sub<span class="hljs-attribute"&gt;-process</span>(es) done<span class="hljs-built_in"&gt;.</span>

PoolWorker-37-hello 0
PoolWorker-38-hello 1
PoolWorker-39-hello 2
PoolWorker-40-hello 3
PoolWorker-37-hello 4
PoolWorker-38-hello 5
PoolWorker-39-hello 6
PoolWorker-37-hello 7
PoolWorker-40-hello 8
PoolWorker-38-hello 9<ul class="pre-numbering"><li style="color:rgb(153,255);">与之前的输出不同，这次的输出是有序的。

如果电脑是八核，建立8个进程，在Ubuntu下输入top命令再按下大键盘的1，可以看到每个cpu的使用率是比较平均的，如下图：

八核CPU使用情況

在system monitor中也可以清楚看到执行多进程前后cpu使用率曲线的差异。

CPU使用情況

转自：https://blog.csdn.net/jinping_shi/article/details/52433867

【Python】Python多进程库multiprocessing中进程池Pool的返回值顺序

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