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Python多进程写入同一文件的方法

yipeiwu_com7年前 (2020-03-06)Python基础

最近用python的正则表达式处理了一些文本数据，需要把结果写到文件里面，但是由于文件比较大，所以运行起来花费的时间很长。但是打开任务管理器发现CPU只占用了25%，上网找了一下原因发现是由于一个叫GIL的存在，使得Python在同一时间只能运行一个线程，所以只占用了一个CPU，由于我的电脑是4核的，所以CPU利用率就是25%了。

既然多线程没有什么用处，那就可以使用多进程来处理，毕竟多进程是可以不受GIL影响的。Python提供了一个multiprocessing的多进程库，但是多进程也有一些问题，比如，如果进程都需要写入同一个文件，那么就会出现多个进程争用资源的问题，如果不解决，那就会使文件的内容顺序杂乱。这就需要涉及到锁了，但是加锁一般会造成程序的执行速度下降，而且如果进程在多处需要向文件输出，也不好把这些代码整个都锁起来，如果都锁起来，那跟单进程还有什么区别。有一个解决办法就是把向文件的输出都整合到一块去，在这一块集中加个锁，这样问题就不大了。不过还有一种更加优雅的解决方式：使用multiprocessing库的回调函数功能。

具体思路跟把文件输出集中在一起也差不多，就是把进程需要写入文件的内容作为返回值返回给惠和的回调函数，使用回调函数向文件中写入内容。这样做在windows下面还有一个好处，在windows环境下，python的多进程没有像linux环境下的多进程一样，linux环境下的multiprocessing库是基于fork函数，父进程fork了一个子进程之后会把自己的资源，比如文件句柄都传递给子进程。但是在windows环境下没有fork函数，所以如果你在父进程里打开了一个文件，在子进程中写入，会出现ValueError: I/O operation on closed file这样的错误，而且在windows环境下最好加入if __name__ == '__main__'这样的判断，以避免一些可能出现的RuntimeError或者死锁。

下面是代码：

from multiprocessing import Pool
import time


def mycallback(x):
  with open('123.txt', 'a+') as f:
    f.writelines(str(x))


def sayHi(num):
  return num


if __name__ == '__main__':
  e1 = time.time()
  pool = Pool()

  for i in range(10):
    pool.apply_async(sayHi, (i,), callback=mycallback)

  pool.close()
  pool.join()
  e2 = time.time()
  print float(e2 - e1)

运行结果如下：

Python多进程写入同一文件