写在前面

现在购物车有一任务需求,那就是需要进行图像识别和运动控制,因此需要初始化2个进程,从而分别完成相应的动作。因为运动控制需要图像识别的结果,因此现在就涉及到了python语法实现2个进程之间的协同合作,这篇博客就结合实际的python程序通过队列实现进程交互

程序分析

首先介绍一下我们的需要的库函数:

import time
from multiprocessing import Process, Queue

from multiprocessing import Process, Queue是主要的库,作用就是提供队列和进程操作函数,在本次测试中我们用的的进程和队列操作函数有:

q1.get()#获取q1队列里的内容
q1.put("q1 put things1")#往q1队列里面加入内容
p1 = Process(target=test1, args=(q1, q2))#初始化p1进程
p1.start()#启动p1进程
p1.join()#将p1进行加入系统调度
q1.qsize()#查看q1队列的大小

测试中的线程与进程对应关系:

q1队列 -> q1进程
q2队列 -> q2进程

有了上述的基本函数之后就可以来看我们的程序实现了,可以看到在程序中首先进行了进程的初始化,启动和加入系统调度,运行完这些语句之后就可以认为p1和p2进程初始化好了。

p1 = Process(target=test1, args=(q1, q2))
p2 = Process(target=test2, args=(q1, q2))

p1.start()
p2.start()

p1.join()
p2.join()

进程初始化完毕之后就可以来看主要的测试函数了,首先是test1

def test1(q1, q2):
    q1.put("fisrt data")
    while(1):
        s = q2.get()
        print('q2 left + ' + str(q2.qsize()))
        print('q1 get + ' + s)
        q1.put("q1 put things1")
        q1.put("q1 put things2\n")
        time.sleep(1)

在之前的初始化函数中,我们是先初始化了p1进程,也就是test1会先运行,因此为了保证在开始的时候进程的队列里面有内容,我先在函数的最开始就在q1队列中加入了内容“fisrt data”,为了保证测试持续进行,因此我将test1进程设成了死循环,在test1中,会先去获取q2队列里的内容和q2队列大小并打印,然后会在q1队列中放入新的内容,请注意,这里放入了2个节点的数据,分别是“q1 put things1”和“q1 put things2\n”

在这里我提出一个问题:

那就是当p1进程去获取q2队列里的内容的时候,p1进程会将q2队列里的全部内容都取出还是只会取出q2队列最前面的那个数据呢?

接下来我们就来探索一下这个问题。接下来我们来看一下test2函数里面干了些什么:

def test2(q1, q2):
    while(1):
        s = q1.get()
        print('q1 left + ' + str(q1.qsize()))
        print('q2 get + ' + s)
        q2.put("q2 put data1")
        time.sleep(1)

test2函数中做的事情就比较少了,就是先获取了q1队列中的数据和q1剩余队列大小并打印,接着往q2队列加入“q2 put data1”。

结果分析

我们来看一下main函数里面的调用:

if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=test1, args=(q1, q2))
    p2 = Process(target=test2, args=(q1, q2))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

在main函数里面只是做了线程启动的操作,我们再来看一下输出结果:

从结果中我们可以很清楚的看到,q1线程每次会加入2个节点数据,然后p2进程会从q1线程中做q1.get()的操作,随着循环次数的不断增加,我们可以发现q1队列的长度不断增加,从而我们可以得出结论:
p1进程去获取q2队列里的内容的时候,p1进程会将q2队列最前面的那个数据取出

而且我们从结果中还可以分析出进程调度的等待问题,按理来说是test1所在的p1进程先初始化,那么test1应该先调度,因此print('q2 left + ' + str(q2.qsize()))应该是第1个被调用的队列操作语句,但实际上并不是,为什么?

原来是因为在p1进程的test1函数里print('q2 left + ' + str(q2.qsize()))这句话之前先执行了s = q2.get()语句,但是在开始的时候q2队列里面是没有东西的,因此程序会进入等待,一直等到p2进程往q2队列里面放了数据之后,p1进程里才能获得q2队列里面的数据,p1进程的test1程序才能继续运行。