Python I/O与进程的详细讲解

发布时间：2020-09-10 23:46:40 作者：沙沙罗曼
来源：脚本之家阅读：172

I/O

with语句

with context_expression [as target(s)]:
  with-body

context_expression返回值遵从上下文管理协议，包含__enter__()与__exit__()方法，as语句的target(s)得到的是__enter__()返回值，执行with-body后会调用上下文管理器的__exit__()方法，使用with语句，可以减轻某些代码编写负担，比如文件读写。

读文件

try:
  f = open('/path/to/file', 'r', encoding='utf8', errors='ignore')
  print(f.read(1024))
finally:
  if f:
    f.close()
# 使用with语句
with open('/path/to/file', 'r') as f:
  print(f.read(1024))

open()方法打开文件模式，默认以utf8格式读取，添加后缀'b'（rb、wb）表示以二进制方式读取，mode有以下几种：

Python I/O与进程的详细讲解

StringIO和BytesIO

StringIO将string按照文件的方式读取和写入，BytesIO将bytes按照文件的的方式读取和写入。

通过OS模块，与操作系统信息交互，如创建、移动、列出文件等等。

序列化

通过内置模块pickle，实现序列化与反序列化，使用json模块完成JSON数据的序列化和反序列化。

import pickle
d = dict(name = 'sha', age = 26)
# 将序列化内容写入文件
with open('dump', 'wb') as f:
  pickle.dump(d, f)
# 从文件中读取序列化内容
with open('dump', 'rb') as f:
  d = pickle.load(f)
print(d) # {'name': 'sha', 'age': 26}

进程与线程

进程

Python调用一次进程fork()会有两次返回，子进程永远返回0，父进程中返回子进程ID。os.fork()不支持windows，multiprocessing模块是跨平台版本的多进程模块。

import os
pid = os.fork() # pid后的代码会在两个进程中分别执行，通过pid值不同判断父子
if pid == 0:
  print('exec in child process')
else:
  print('exec in parent process')
# exec in parent process
# exec in child process

进程池

from multiprocessing import Pool
def say(x):
  print(x)
if __name__ == '__main__':
  p = Pool(4)
  for i in range(5):
    p.apply_async(say, args=(i,))
  p.close()
  p.join()

子进程

import subprocess
print('$ nslookup amsimple.com')
r = subprocess.call(['nslookup', 'amsimple.com'])
print('Exit code:', r)

进程间通信

进程间通信通过Queue与Pipes实现，父进程创建Queue传递给子进程。

线程

Python提供两个模块_thread与threading，前者是低级模块后者是高级模块，对_thread进行了封装。

启动一个线程就是把一个函数传入并创建Thread实例，然后调用start()开始执行：

import threading
# 新线程执行的代码:
def say():
  print('%s say hello' % threading.current_thread().name)
t = threading.Thread(target=say, name = 'SayThread')
t.start()
t.join()

threading.current_thread()返回但前运行线程的实例，主线程名MainTreed，子线程名在创建时指定。

通过threading.Lock()获取锁，某些需要线程安全的操作，先通过acquire()获取锁，通过release()释放锁。

Python中的线程因为GIL锁，无法真正利用多核。

通过ThreadLocal实现线程级的全局变量，不同线程间相互不影响。

import threading
th_local = threading.local() # th_local会跟线程绑定，不同线程看到的是不同对象

分布式进程

managers模块依靠网络通信，可以把多进程分布到多台机器上。

正则

通过'r'前缀定义正则字符串，通过re模块做正则匹配等操作。

import re
s = r'^[a-zA-Z0-9_-]+@[a-zA-Z0-9_-]+(\.[a-zA-Z0-9_-]+)+$'
re.match(s, 'shasharoman@gmail.com')

总结

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