python 协程池和pool.map用法

发布时间:2020-02-22 11:50:08编辑:admin阅读(2875)

    一、问题描述

    现在有一段代码,需要扫描一个网段内的ip地址,是否可以ping通。

    执行起来效率太慢,需要使用协程。

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    import os
    import time
    import signal
    import subprocess
    import gevent
    import gevent.pool
    from gevent import monkey;monkey.patch_all()
    
    
    def custom_print(content,colour='white'):
        """
        写入日志文件
        :param content: 内容
        :param colour: 颜色
        :return: None
        """
        # 颜色代码
        colour_dict = {
            'red': 31,  # 红色
            'green': 32,  # 绿色
            'yellow': 33,  # 黄色
            'blue': 34,  # 蓝色
            'purple_red': 35,  # 紫红色
            'bluish_blue': 36, # 浅蓝色
            'white': 37,  # 白色
        }
        choice = colour_dict.get(colour)  # 选择颜色
    
        info = "\033[1;{};1m{}\033[0m".format(choice, content)
        print(info)
    
    
    def execute_linux2(cmd, timeout=10, skip=False):
        """
        执行linux命令,返回list
        :param cmd: linux命令
        :param timeout: 超时时间,生产环境, 特别卡, 因此要3秒
        :param skip: 是否跳过超时限制
        :return: list
        """
        p = subprocess.Popen(cmd, stderr=subprocess.STDOUT, stdout=subprocess.PIPE,shell=True,close_fds=True,preexec_fn=os.setsid)
    
        t_beginning = time.time()  # 开始时间
        while True:
            if p.poll() is not None:
                break
            seconds_passed = time.time() - t_beginning
            if not skip:
                if seconds_passed > timeout:
                    # p.terminate()
                    # p.kill()
                    # raise TimeoutError(cmd, timeout)
                    custom_print('错误, 命令: {},本地执行超时!'.format(cmd),"red")
                    # 当shell=True时,只有os.killpg才能kill子进程
                    try:
                        # time.sleep(1)
                        os.killpg(p.pid, signal.SIGUSR1)
                    except Exception as e:
                        pass
                    return False
    
        result = p.stdout.readlines()  # 结果输出列表
        return result
    
    
    class NetworkTest(object):
        def __init__(self):
            self.flag_list = []
    
        def check_ping(self,ip):
            """
            检查ping
            :param ip: ip地址
            :return: none
            """
            cmd = "ping %s -c 2" % ip
            # print(cmd)
            # 本机执行命令
            res = execute_linux2(cmd,2)
            # print(res)
            if not res:
                custom_print("错误, 执行命令: {} 失败".format(cmd), "red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res.pop()  # 删除最后一个元素
            last_row = res.pop().decode('utf-8').strip()  # 再次获取最后一行结果
            if not last_row:
                custom_print("错误,执行命令: {} 异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res = last_row.split()  # 切割结果
            # print(res,type(res),len(res))
            if len(res) <10:
                custom_print("错误,切割 ping 结果异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            if res[5] == "0%":  # 判断丢包率
                custom_print("正常, ip: {} ping正常 丢包率0%".format(ip), "green")
            else:
                self.flag_list.append(False)
                custom_print("错误, ip: {} ping异常 丢包率100%".format(ip), "red")
    
        def main(self):
            """
            主程序
            :return:
            """
            for num in range(1, 256):
                ip = '192.168.10.{}'.format(num)
                self.check_ping(ip)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        startime = time.time()  # 开始时间
    
        NetworkTest().main()
    
        endtime = time.time()
        take_time = endtime - startime
    
        if take_time < 1:  # 判断不足1秒时
            take_time = 1  # 设置为1秒
        # 计算花费时间
        m, s = divmod(take_time, 60)
        h, m = divmod(m, 60)
    
        custom_print("本次花费时间 %02d:%02d:%02d" % (h, m, s),"green")

     

    改造成,协程执行。

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    import os
    import time
    import signal
    import subprocess
    import gevent
    import gevent.pool
    from gevent import monkey;monkey.patch_all()
    
    
    def custom_print(content,colour='white'):
        """
        写入日志文件
        :param content: 内容
        :param colour: 颜色
        :return: None
        """
        # 颜色代码
        colour_dict = {
            'red': 31,  # 红色
            'green': 32,  # 绿色
            'yellow': 33,  # 黄色
            'blue': 34,  # 蓝色
            'purple_red': 35,  # 紫红色
            'bluish_blue': 36, # 浅蓝色
            'white': 37,  # 白色
        }
        choice = colour_dict.get(colour)  # 选择颜色
    
        info = "\033[1;{};1m{}\033[0m".format(choice, content)
        print(info)
    
    
    def execute_linux2(cmd, timeout=10, skip=False):
        """
        执行linux命令,返回list
        :param cmd: linux命令
        :param timeout: 超时时间,生产环境, 特别卡, 因此要3秒
        :param skip: 是否跳过超时限制
        :return: list
        """
        p = subprocess.Popen(cmd, stderr=subprocess.STDOUT, stdout=subprocess.PIPE,shell=True,close_fds=True,preexec_fn=os.setsid)
    
        t_beginning = time.time()  # 开始时间
        while True:
            if p.poll() is not None:
                break
            seconds_passed = time.time() - t_beginning
            if not skip:
                if seconds_passed > timeout:
                    # p.terminate()
                    # p.kill()
                    # raise TimeoutError(cmd, timeout)
                    custom_print('错误, 命令: {},本地执行超时!'.format(cmd),"red")
                    # 当shell=True时,只有os.killpg才能kill子进程
                    try:
                        # time.sleep(1)
                        os.killpg(p.pid, signal.SIGUSR1)
                    except Exception as e:
                        pass
                    return False
    
        result = p.stdout.readlines()  # 结果输出列表
        return result
    
    
    class NetworkTest(object):
        def __init__(self):
            self.flag_list = []
    
        def check_ping(self,ip):
            """
            检查ping
            :param ip: ip地址
            :return: none
            """
            cmd = "ping %s -c 2" % ip
            # print(cmd)
            # 本机执行命令
            res = execute_linux2(cmd,2)
            # print(res)
            if not res:
                custom_print("错误, 执行命令: {} 失败".format(cmd), "red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res.pop()  # 删除最后一个元素
            last_row = res.pop().decode('utf-8').strip()  # 再次获取最后一行结果
            if not last_row:
                custom_print("错误,执行命令: {} 异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res = last_row.split()  # 切割结果
            # print(res,type(res),len(res))
            if len(res) <10:
                custom_print("错误,切割 ping 结果异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            if res[5] == "0%":  # 判断丢包率
                custom_print("正常, ip: {} ping正常 丢包率0%".format(ip), "green")
            else:
                self.flag_list.append(False)
                custom_print("错误, ip: {} ping异常 丢包率100%".format(ip), "red")
    
        def main(self):
            """
            主程序
            :return:
            """
            process_list = []
            for num in range(1, 256):
                ip = '192.168.10.{}'.format(num)
                # self.check_ping(ip)
                # 将任务加到列表中
                process_list.append(gevent.spawn(self.check_ping, ip))
    
            gevent.joinall(process_list)  # 等待所有协程结束
    
    
    if __name__ == '__main__':
        startime = time.time()  # 开始时间
    
        NetworkTest().main()
    
        endtime = time.time()
        take_time = endtime - startime
    
        if take_time < 1:  # 判断不足1秒时
            take_time = 1  # 设置为1秒
        # 计算花费时间
        m, s = divmod(take_time, 60)
        h, m = divmod(m, 60)
    
        custom_print("本次花费时间 %02d:%02d:%02d" % (h, m, s),"green")

     

    执行输出:

    ...
    错误, 命令: ping 192.168.10.250 -c 2,本地执行超时!
    错误, 执行命令: ping 192.168.10.250 -c 2 失败
    错误, 命令: ping 192.168.10.255 -c 2,本地执行超时!
    错误, 执行命令: ping 192.168.10.255 -c 2 失败
    本次花费时间 00:00:07

     

    注意:切勿在windows系统中运行,否则会报错

    AttributeError: module 'os' has no attribute 'setsid'

    二、使用协程池

    上面直接将所有任务加到列表中,然后一次性,全部异步执行。那么同一时刻,最多有多少任务执行呢?

    不知道,可能有256个吧?

    注意:如果这个一个很耗CPU的程序,可能会导致服务器,直接卡死。

     

    那么,我们应该要限制它的并发数。这个时候,需要使用协程池,固定并发数。

    比如:固定为100个

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    import os
    import time
    import signal
    import subprocess
    import gevent
    import gevent.pool
    from gevent import monkey;monkey.patch_all()
    
    
    def custom_print(content,colour='white'):
        """
        写入日志文件
        :param content: 内容
        :param colour: 颜色
        :return: None
        """
        # 颜色代码
        colour_dict = {
            'red': 31,  # 红色
            'green': 32,  # 绿色
            'yellow': 33,  # 黄色
            'blue': 34,  # 蓝色
            'purple_red': 35,  # 紫红色
            'bluish_blue': 36, # 浅蓝色
            'white': 37,  # 白色
        }
        choice = colour_dict.get(colour)  # 选择颜色
    
        info = "\033[1;{};1m{}\033[0m".format(choice, content)
        print(info)
    
    
    def execute_linux2(cmd, timeout=10, skip=False):
        """
        执行linux命令,返回list
        :param cmd: linux命令
        :param timeout: 超时时间,生产环境, 特别卡, 因此要3秒
        :param skip: 是否跳过超时限制
        :return: list
        """
        p = subprocess.Popen(cmd, stderr=subprocess.STDOUT, stdout=subprocess.PIPE,shell=True,close_fds=True,preexec_fn=os.setsid)
    
        t_beginning = time.time()  # 开始时间
        while True:
            if p.poll() is not None:
                break
            seconds_passed = time.time() - t_beginning
            if not skip:
                if seconds_passed > timeout:
                    # p.terminate()
                    # p.kill()
                    # raise TimeoutError(cmd, timeout)
                    custom_print('错误, 命令: {},本地执行超时!'.format(cmd),"red")
                    # 当shell=True时,只有os.killpg才能kill子进程
                    try:
                        # time.sleep(1)
                        os.killpg(p.pid, signal.SIGUSR1)
                    except Exception as e:
                        pass
                    return False
    
        result = p.stdout.readlines()  # 结果输出列表
        return result
    
    
    class NetworkTest(object):
        def __init__(self):
            self.flag_list = []
    
        def check_ping(self,ip):
            """
            检查ping
            :param ip: ip地址
            :return: none
            """
            cmd = "ping %s -c 2" % ip
            # print(cmd)
            # 本机执行命令
            res = execute_linux2(cmd,2)
            # print(res)
            if not res:
                custom_print("错误, 执行命令: {} 失败".format(cmd), "red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res.pop()  # 删除最后一个元素
            last_row = res.pop().decode('utf-8').strip()  # 再次获取最后一行结果
            if not last_row:
                custom_print("错误,执行命令: {} 异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res = last_row.split()  # 切割结果
            # print(res,type(res),len(res))
            if len(res) <10:
                custom_print("错误,切割 ping 结果异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            if res[5] == "0%":  # 判断丢包率
                custom_print("正常, ip: {} ping正常 丢包率0%".format(ip), "green")
            else:
                self.flag_list.append(False)
                custom_print("错误, ip: {} ping异常 丢包率100%".format(ip), "red")
    
        def main(self):
            """
            主程序
            :return:
            """
            process_list = []
            pool= gevent.pool.Pool(100)  # 协程池固定为100个
            for num in range(1, 256):
                ip = '192.168.10.{}'.format(num)
                # self.check_ping(ip)
                # 将任务加到列表中
                process_list.append(pool.spawn(self.check_ping, ip))
    
            gevent.joinall(process_list)  # 等待所有协程结束
    
    
    if __name__ == '__main__':
        startime = time.time()  # 开始时间
    
        NetworkTest().main()
    
        endtime = time.time()
        take_time = endtime - startime
    
        if take_time < 1:  # 判断不足1秒时
            take_time = 1  # 设置为1秒
        # 计算花费时间
        m, s = divmod(take_time, 60)
        h, m = divmod(m, 60)
    
        custom_print("本次花费时间 %02d:%02d:%02d" % (h, m, s),"green")

     

    再次执行,效果如下:

    ...
    错误, 执行命令: ping 192.168.10.254 -c 2 失败
    错误, 命令: ping 192.168.10.255 -c 2,本地执行超时!
    错误, 执行命令: ping 192.168.10.255 -c 2 失败
    本次花费时间 00:00:15

     

    可以,发现花费的时间,明显要比上面慢了!

     

    pool.map 单个参数

    其实,还有一种写法,使用pool.map,语法如下:

    pool.map(func,iterator)

    比如:

    pool.map(self.get_kernel, NODE_LIST)

     

    注意:func是一个方法,iterator是一个迭代器。比如:list就是一个迭代器

    使用map时,func只能接收一个参数。这个参数就是,遍历迭代器的每一个值。

     

    使用map,完整代码如下:

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    import os
    import time
    import signal
    import subprocess
    import gevent
    import gevent.pool
    from gevent import monkey;monkey.patch_all()
    
    
    def custom_print(content,colour='white'):
        """
        写入日志文件
        :param content: 内容
        :param colour: 颜色
        :return: None
        """
        # 颜色代码
        colour_dict = {
            'red': 31,  # 红色
            'green': 32,  # 绿色
            'yellow': 33,  # 黄色
            'blue': 34,  # 蓝色
            'purple_red': 35,  # 紫红色
            'bluish_blue': 36, # 浅蓝色
            'white': 37,  # 白色
        }
        choice = colour_dict.get(colour)  # 选择颜色
    
        info = "\033[1;{};1m{}\033[0m".format(choice, content)
        print(info)
    
    
    def execute_linux2(cmd, timeout=10, skip=False):
        """
        执行linux命令,返回list
        :param cmd: linux命令
        :param timeout: 超时时间,生产环境, 特别卡, 因此要3秒
        :param skip: 是否跳过超时限制
        :return: list
        """
        p = subprocess.Popen(cmd, stderr=subprocess.STDOUT, stdout=subprocess.PIPE,shell=True,close_fds=True,preexec_fn=os.setsid)
    
        t_beginning = time.time()  # 开始时间
        while True:
            if p.poll() is not None:
                break
            seconds_passed = time.time() - t_beginning
            if not skip:
                if seconds_passed > timeout:
                    # p.terminate()
                    # p.kill()
                    # raise TimeoutError(cmd, timeout)
                    custom_print('错误, 命令: {},本地执行超时!'.format(cmd),"red")
                    # 当shell=True时,只有os.killpg才能kill子进程
                    try:
                        # time.sleep(1)
                        os.killpg(p.pid, signal.SIGUSR1)
                    except Exception as e:
                        pass
                    return False
    
        result = p.stdout.readlines()  # 结果输出列表
        return result
    
    
    class NetworkTest(object):
        def __init__(self):
            self.flag_list = []
    
        def check_ping(self,ip):
            """
            检查ping
            :param ip: ip地址
            :return: none
            """
            cmd = "ping %s -c 2" % ip
            # print(cmd)
            # 本机执行命令
            res = execute_linux2(cmd,2)
            # print(res)
            if not res:
                custom_print("错误, 执行命令: {} 失败".format(cmd), "red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res.pop()  # 删除最后一个元素
            last_row = res.pop().decode('utf-8').strip()  # 再次获取最后一行结果
            if not last_row:
                custom_print("错误,执行命令: {} 异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res = last_row.split()  # 切割结果
            # print(res,type(res),len(res))
            if len(res) <10:
                custom_print("错误,切割 ping 结果异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            if res[5] == "0%":  # 判断丢包率
                custom_print("正常, ip: {} ping正常 丢包率0%".format(ip), "green")
            else:
                self.flag_list.append(False)
                custom_print("错误, ip: {} ping异常 丢包率100%".format(ip), "red")
    
        def main(self):
            """
            主程序
            :return:
            """
            pool= gevent.pool.Pool(100)  # 协程池固定为100个
            ip_list = ["192.168.10.{}".format(i) for i in range(1, 256)]
            # 使用pool.map,语法:pool.map(func,iterator)
            pool.map(self.check_ping, ip_list)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        startime = time.time()  # 开始时间
    
        NetworkTest().main()
    
        endtime = time.time()
        take_time = endtime - startime
    
        if take_time < 1:  # 判断不足1秒时
            take_time = 1  # 设置为1秒
        # 计算花费时间
        m, s = divmod(take_time, 60)
        h, m = divmod(m, 60)
    
        custom_print("本次花费时间 %02d:%02d:%02d" % (h, m, s),"green")

     

    注意:方法只有一个参数的情况下,使用pool.map,一行就可以搞定。这样看起来,比较精简!

     

    pool.map 多参数

    如果方法,有多个参数,需要借用偏函数实现。

    完整代码如下:

    #!/usr/bin/env python3
    # coding: utf-8
    
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    
    import os
    import time
    import signal
    import subprocess
    import gevent
    import gevent.pool
    from gevent import monkey;monkey.patch_all()
    from functools import partial
    
    def custom_print(content,colour='white'):
        """
        写入日志文件
        :param content: 内容
        :param colour: 颜色
        :return: None
        """
        # 颜色代码
        colour_dict = {
            'red': 31,  # 红色
            'green': 32,  # 绿色
            'yellow': 33,  # 黄色
            'blue': 34,  # 蓝色
            'purple_red': 35,  # 紫红色
            'bluish_blue': 36, # 浅蓝色
            'white': 37,  # 白色
        }
        choice = colour_dict.get(colour)  # 选择颜色
    
        info = "\033[1;{};1m{}\033[0m".format(choice, content)
        print(info)
    
    
    def execute_linux2(cmd, timeout=10, skip=False):
        """
        执行linux命令,返回list
        :param cmd: linux命令
        :param timeout: 超时时间,生产环境, 特别卡, 因此要3秒
        :param skip: 是否跳过超时限制
        :return: list
        """
        p = subprocess.Popen(cmd, stderr=subprocess.STDOUT, stdout=subprocess.PIPE,shell=True,close_fds=True,preexec_fn=os.setsid)
    
        t_beginning = time.time()  # 开始时间
        while True:
            if p.poll() is not None:
                break
            seconds_passed = time.time() - t_beginning
            if not skip:
                if seconds_passed > timeout:
                    # p.terminate()
                    # p.kill()
                    # raise TimeoutError(cmd, timeout)
                    custom_print('错误, 命令: {},本地执行超时!'.format(cmd),"red")
                    # 当shell=True时,只有os.killpg才能kill子进程
                    try:
                        # time.sleep(1)
                        os.killpg(p.pid, signal.SIGUSR1)
                    except Exception as e:
                        pass
                    return False
    
        result = p.stdout.readlines()  # 结果输出列表
        return result
    
    
    class NetworkTest(object):
        def __init__(self):
            self.flag_list = []
    
        def check_ping(self,ip,timeout):
            """
            检查ping
            :param ip: ip地址
            :param ip: 超时时间
            :return: none
            """
            cmd = "ping %s -c 2 -W %s" %(ip,timeout)
            # print(cmd)
            # 本机执行命令
            res = execute_linux2(cmd,2)
            # print("res",res,"ip",ip,"len",len(res))
            if not res:
                custom_print("错误, 执行命令: {} 失败".format(cmd), "red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            if len(res) != 7:
                custom_print("错误,执行命令: {} 异常".format(cmd), "red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res.pop()  # 删除最后一个元素
            last_row = res.pop().decode('utf-8').strip()  # 再次获取最后一行结果
            if not last_row:
                custom_print("错误,执行命令: {} 获取结果异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            res = last_row.split()  # 切割结果
            # print(res,type(res),len(res))
            if len(res) <10:
                custom_print("错误,切割 ping 结果异常","red")
                self.flag_list.append(False)
                return False
    
            if res[5] == "0%":  # 判断丢包率
                custom_print("正常, ip: {} ping正常 丢包率0%".format(ip), "green")
            else:
                self.flag_list.append(False)
                custom_print("错误, ip: {} ping异常 丢包率100%".format(ip), "red")
    
        def main(self):
            """
            主程序
            :return:
            """
            pool= gevent.pool.Pool(100)  # 协程池固定为100个
            ip_list = ["192.168.0.{}".format(i) for i in range(1, 256)]
            # 使用协程池,执行任务。语法: pool.map(func,iterator)
            # partial使用偏函数传递参数
            # 注意:func第一个参数,必须是迭代器遍历的值。后面的参数,必须使用有命名传参
            pool.map(partial(self.check_ping, timeout=1), ip_list)
    
    
    if __name__ == '__main__':
        startime = time.time()  # 开始时间
    
        NetworkTest().main()
    
        endtime = time.time()
        take_time = endtime - startime
    
        if take_time < 1:  # 判断不足1秒时
            take_time = 1  # 设置为1秒
        # 计算花费时间
        m, s = divmod(take_time, 60)
        h, m = divmod(m, 60)
    
        custom_print("本次花费时间 %02d:%02d:%02d" % (h, m, s),"green")

     

    执行脚本,效果同上

     

     

    本文参考链接:

    https://www.cnblogs.com/c-x-a/p/9049651.html


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