如何使用 multiprocessing.Manager()？

问题描述：

我对 Python 有一个担忧multiprocessing.Manager()。以下是示例：

import multiprocessing

def f(ns):
    ns.x *=10
    ns.y *= 10

if __name__ == '__main__':
    manager = multiprocessing.Manager()
    ns = manager.Namespace()
    ns.x = 1
    ns.y = 2

    print 'before', ns
    p = multiprocessing.Process(target=f, args=(ns,))
    p.start()
    p.join()
    print 'after', ns

输出为：

before Namespace(x=1, y=2)
after Namespace(x=10, y=20)

到目前为止，它按我预期的方式工作，然后我修改了代码如下：

import multiprocessing

def f(ns):
    ns.x.append(10)
    ns.y.append(10)

if __name__ == '__main__':
    manager = multiprocessing.Manager()
    ns = manager.Namespace()
    ns.x = []
    ns.y = []

    print 'before', ns
    p = multiprocessing.Process(target=f, args=(ns,))
    p.start()
    p.join()
    print 'after', ns

现在输出是：

before Namespace(x=[], y=[])
after Namespace(x=[], y=[])

我很困惑为什么列表没有像我预期的那样更改。有人能帮我弄清楚发生了什么吗？

解决方案 1：

管理器代理对象无法传播对容器内（非托管）可变对象所做的更改。换句话说，如果您有一个对象，则对托管列表本身的任何更改都会传播到所有其他进程。但是，如果您在该列表中manager.list()有一个普通的 Python 列表，则不会传播对内部列表的任何更改，因为管理器无法检测到更改。

为了传播更改，您manager.list()也必须对嵌套列表使用对象（需要Python 3.6 或更新版本），或者您需要直接修改对象（请参阅Python 3.5 或更早版本中的注释manager.list()）。manager.list

例如，考虑以下代码及其输出：

import multiprocessing
import time

def f(ns, ls, di):
    ns.x += 1
    ns.y[0] += 1
    ns_z = ns.z
    ns_z[0] += 1
    ns.z = ns_z

    ls[0] += 1
    ls[1][0] += 1 # unmanaged, not assigned back
    ls_2 = ls[2]  # unmanaged...
    ls_2[0] += 1
    ls[2] = ls_2  # ... but assigned back
    ls[3][0] += 1 # managed, direct manipulation

    di[0] += 1
    di[1][0] += 1 # unmanaged, not assigned back
    di_2 = di[2]  # unmanaged...
    di_2[0] += 1
    di[2] = di_2  # ... but assigned back
    di[3][0] += 1 # managed, direct manipulation

if __name__ == '__main__':
    manager = multiprocessing.Manager()
    ns = manager.Namespace()
    ns.x = 1
    ns.y = [1]
    ns.z = [1]
    ls = manager.list([1, [1], [1], manager.list([1])])
    di = manager.dict({0: 1, 1: [1], 2: [1], 3: manager.list([1])})

    print('before', ns, ls, ls[2], di, di[2], sep='
')
    p = multiprocessing.Process(target=f, args=(ns, ls, di))
    p.start()
    p.join()
    print('after', ns, ls, ls[2], di, di[2], sep='
')

输出：

before
Namespace(x=1, y=[1], z=[1])
[1, [1], [1], <ListProxy object, typeid 'list' at 0x10b8c4630>]
[1]
{0: 1, 1: [1], 2: [1], 3: <ListProxy object, typeid 'list' at 0x10b8c4978>}
[1]
after
Namespace(x=2, y=[1], z=[2])
[2, [1], [2], <ListProxy object, typeid 'list' at 0x10b8c4630>]
[2]
{0: 2, 1: [1], 2: [2], 3: <ListProxy object, typeid 'list' at 0x10b8c4978>}
[2]

如您所见，当新值直接分配给托管容器时，它会发生变化；当将其分配给托管容器内的可变容器时，它不会发生变化；但如果将可变容器重新分配给托管容器，它会再次发生变化。使用嵌套托管容器也可以，直接检测更改，而不必分配回父容器。

解决方案 2：

ns是 NamespaceProxy 实例。这些对象具有特殊的__getattr__、__setattr__和__delattr__方法，允许跨进程共享值。为了在更改值时利用此机制，您必须触发__setattr__。

ns.x.append(10)

导致ns.__getattr__被调用来检索ns.x，但不会导致ns.__setattr__被调用。

要修复此问题，您必须使用ns.x = ...。

def f(ns):   
    tmp = ns.x     # retrieve the shared value
    tmp.append(10)
    ns.x = tmp     # set the shared value