Python入门指南, 3rd Edition

第 21 章 时间中的数据：并发 时间数据：并发

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我们所要做的就是如何利用时间。

J.托尔金

本 章和接下来的两章比前面的章节更长，也更有挑战性一些：时间中的数据（单台计算机上的顺序访问和并发访问），然后是空间中的数据（Network+），最后是盒子中的数据（使用特殊文件和数据库进行存储和检索）。

程序和进程

当 你运行一个单独的程序时，你的操作系统会创建一个单独的进程。它使用系统资源（CPU、内存、磁盘空间）和 操作系统内核中的数据结构（文件和网络连接、使用统计等）。一个进程与其他进程是隔离的，它看不到其他进程在做什么，也不会干扰其他进程。

操作系统会跟踪所有正在运行的进程，给每个进程一点运行时间，然后切换到另一个进程，这样做的双重目的是公平地分配工作，并对用户做出响应。 你可以通过图形界面查看进程的状态，如 Mac 的活动监视器（macOS）、Windows 计算机上的任务管理器或 Linux 中的top 命令。

您也可以从自己的程序中访问进程数据。标准库的os 模块提供了访问一些系统信息的常用方法。例如，以下函数可以获取运行中的 Python 解释器的进程 ID和当前工作目录：

>>> import os
>>> os.getpid()
76051
>>> os.getcwd()
'/Users/williamlubanovic'

这些函数还能获取我的用户 ID和组 ID：

>>> os.getuid()
501
>>> os.getgid()
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用子进程创建进程

到目前为止，您在这里看到的所有 程序都是单独的进程。您可以使用标准库中的subprocess 模块从 Python 启动和停止其他现有程序。如果您只想在 shell 中运行另一个程序，并获取它所创建的任何输出（包括标准输出和标准错误输出），请使用getoutput() 函数。在这里，我们获取 Unixdate 程序的输出：

>>> import subprocess
>>> ret = subprocess.getoutput('date')
>>> ret
'Thu Jul 31 04:15:51 PM CDT 2025'

在进程结束之前，你不会得到任何返回信息。 如果你需要调用一个可能需要很多时间的程序，请参阅"并发"。由于getoutput() 的参数是一个字符串，代表一个完整的 shell 命令，因此你可以包含参数、管道、< 和> I/O 重定向等：

>>> ret = subprocess.getoutput('date -u')
>>> ret
'Thu Jul 31 09:16:30 PM UTC 2025'

通过管道将输出字符串传送到wc 命令中，可以得到 1 行、7 个 "单词 "和 32 个字符：

>>> ret = subprocess.getoutput('date -u | wc')
>>> ret
'      1       7      32'

一个名为check_output() 的变体方法会接收一个命令和参数列表。默认情况下，它只以字节类型而非字符串形式返回标准输出，并且不使用 shell：

>>> ret = subprocess.check_output(['date', '-u'])
>>> ret
b'Thu Jul 31 09:18:00 PM UTC 2025\n'

要显示其他程序的退出状态，getstatusoutput() 会返回一个包含状态代码和输出的元组： ...