マルチプロセッシング：複数のプロセス間でディクテーションを共有するにはどうすればよいですか？

結合可能なキューで動作するいくつかのプロセスを作成し、Q最終的にグローバルディクショナリDを操作して結果を保存するプログラム。（したがって、各子プロセスはDその結果を格納し、他の子プロセスが生成している結果を確認するために使用できます）

子プロセスでディクショナリDを印刷すると、ディクショナリ（つまり、D）で行われた変更が表示されます。しかし、メインプロセスがQに参加した後、Dを出力すると、空の辞書になります。

同期/ロックの問題であることを理解しています。ここで何が起こっているのか、Dへのアクセスを同期する方法を誰かに教えてもらえますか？

一般的な答えは、Managerオブジェクトの使用です。ドキュメントから適応：

from multiprocessing import Process, Manager

def f(d):
    d[1] += '1'
    d['2'] += 2

if __name__ == '__main__':
    manager = Manager()

    d = manager.dict()
    d[1] = '1'
    d['2'] = 2

    p1 = Process(target=f, args=(d,))
    p2 = Process(target=f, args=(d,))
    p1.start()
    p2.start()
    p1.join()
    p2.join()

    print d

出力：

$ python mul.py 
{1: '111', '2': 6}

マルチプロセッシングはスレッドのようなものではありません。各子プロセスは、メインプロセスのメモリのコピーを取得します。一般的に、状態は通信（パイプ/ソケット）、信号、または共有メモリを介して共有されます。

マルチプロセッシングは、いくつかの抽象化をユースケースで利用可能にします-プロキシまたは共有メモリを使用してローカルとして扱われる共有状態：http : //docs.python.org/library/multiprocessing.html#sharing-state-between-processes

関連セクション：

• http://docs.python.org/library/multiprocessing.html#shared-ctypes-objects
• http://docs.python.org/library/multiprocessing.html#module-multiprocessing.managers

Managerの辞書よりも高速で、大量のメモリを使用し、Mac OSでは機能しないpyshmhtライブラリよりも簡単で安定した自分の作業を共有したいと思います。私の辞書はプレーンな文字列に対してのみ機能し、現在は不変ですが。線形プローブの実装を使用し、キーと値のペアをテーブルの後の別のメモリブロックに格納します。

from mmap import mmap
import struct
from timeit import default_timer
from multiprocessing import Manager
from pyshmht import HashTable


class shared_immutable_dict:
    def __init__(self, a):
        self.hs = 1 << (len(a) * 3).bit_length()
        kvp = self.hs * 4
        ht = [0xffffffff] * self.hs
        kvl = []
        for k, v in a.iteritems():
            h = self.hash(k)
            while ht[h] != 0xffffffff:
                h = (h + 1) & (self.hs - 1)
            ht[h] = kvp
            kvp += self.kvlen(k) + self.kvlen(v)
            kvl.append(k)
            kvl.append(v)

        self.m = mmap(-1, kvp)
        for p in ht:
            self.m.write(uint_format.pack(p))
        for x in kvl:
            if len(x) <= 0x7f:
                self.m.write_byte(chr(len(x)))
            else:
                self.m.write(uint_format.pack(0x80000000 + len(x)))
            self.m.write(x)

    def hash(self, k):
        h = hash(k)
        h = (h + (h >> 3) + (h >> 13) + (h >> 23)) * 1749375391 & (self.hs - 1)
        return h

    def get(self, k, d=None):
        h = self.hash(k)
        while True:
            x = uint_format.unpack(self.m[h * 4:h * 4 + 4])[0]
            if x == 0xffffffff:
                return d
            self.m.seek(x)
            if k == self.read_kv():
                return self.read_kv()
            h = (h + 1) & (self.hs - 1)

    def read_kv(self):
        sz = ord(self.m.read_byte())
        if sz & 0x80:
            sz = uint_format.unpack(chr(sz) + self.m.read(3))[0] - 0x80000000
        return self.m.read(sz)

    def kvlen(self, k):
        return len(k) + (1 if len(k) <= 0x7f else 4)

    def __contains__(self, k):
        return self.get(k, None) is not None

    def close(self):
        self.m.close()

uint_format = struct.Struct('>I')


def uget(a, k, d=None):
    return to_unicode(a.get(to_str(k), d))


def uin(a, k):
    return to_str(k) in a


def to_unicode(s):
    return s.decode('utf-8') if isinstance(s, str) else s


def to_str(s):
    return s.encode('utf-8') if isinstance(s, unicode) else s


def mmap_test():
    n = 1000000
    d = shared_immutable_dict({str(i * 2): '1' for i in xrange(n)})
    start_time = default_timer()
    for i in xrange(n):
        if bool(d.get(str(i))) != (i % 2 == 0):
            raise Exception(i)
    print 'mmap speed: %d gets per sec' % (n / (default_timer() - start_time))


def manager_test():
    n = 100000
    d = Manager().dict({str(i * 2): '1' for i in xrange(n)})
    start_time = default_timer()
    for i in xrange(n):
        if bool(d.get(str(i))) != (i % 2 == 0):
            raise Exception(i)
    print 'manager speed: %d gets per sec' % (n / (default_timer() - start_time))


def shm_test():
    n = 1000000
    d = HashTable('tmp', n)
    d.update({str(i * 2): '1' for i in xrange(n)})
    start_time = default_timer()
    for i in xrange(n):
        if bool(d.get(str(i))) != (i % 2 == 0):
            raise Exception(i)
    print 'shm speed: %d gets per sec' % (n / (default_timer() - start_time))


if __name__ == '__main__':
    mmap_test()
    manager_test()
    shm_test()

私のラップトップのパフォーマンス結果は次のとおりです。

mmap speed: 247288 gets per sec
manager speed: 33792 gets per sec
shm speed: 691332 gets per sec

簡単な使用例：

ht = shared_immutable_dict({'a': '1', 'b': '2'})
print ht.get('a')

@senderleのここに加えて、一部のユーザーはの機能の使用方法についても疑問に思うかもしれませんmultiprocessing.Pool。

良い点は、トップレベルの使い慣れたすべてのAPIを模倣する.Pool()メソッドがmanagerインスタンスにあることですmultiprocessing。

from itertools import repeat
import multiprocessing as mp
import os
import pprint

def f(d: dict) -> None:
    pid = os.getpid()
    d[pid] = "Hi, I was written by process %d" % pid

if __name__ == '__main__':
    with mp.Manager() as manager:
        d = manager.dict()
        with manager.Pool() as pool:
            pool.map(f, repeat(d, 10))
        # `d` is a DictProxy object that can be converted to dict
        pprint.pprint(dict(d))

出力：

$ python3 mul.py 
{22562: 'Hi, I was written by process 22562',
 22563: 'Hi, I was written by process 22563',
 22564: 'Hi, I was written by process 22564',
 22565: 'Hi, I was written by process 22565',
 22566: 'Hi, I was written by process 22566',
 22567: 'Hi, I was written by process 22567',
 22568: 'Hi, I was written by process 22568',
 22569: 'Hi, I was written by process 22569',
 22570: 'Hi, I was written by process 22570',
 22571: 'Hi, I was written by process 22571'}

これは、各プロセスがそのプロセスIDをグローバルDictProxyオブジェクトに記録するわずかに異なる例dです。

多分あなたはpyshmhtを試して、メモリベースのPython用ハッシュテーブル拡張を共有することができます。

通知

1. 参考までに、完全にはテストされていません。

2. 現在、マルチプロセッシング用のロック/ semメカニズムがありません。