多处理池:如何在类对象列表上调用任意方法列表

时间:2017-09-16 12:34:09

标签: python python-3.x dictionary multiprocessing python-multiprocessing

the solution to the problem 可以找到包含as a Gist on GitHub清理版代码(感谢@JohanL!)。

以下代码剪辑(CPython 3. [4,5,6])说明了我的意图(以及我的问题):

from functools import partial
import multiprocessing
from pprint import pprint as pp

NUM_CORES = multiprocessing.cpu_count()

class some_class:
    some_dict = {'some_key': None, 'some_other_key': None}
    def some_routine(self):
        self.some_dict.update({'some_key': 'some_value'})
    def some_other_routine(self):
        self.some_dict.update({'some_other_key': 77})

def run_routines_on_objects_in_parallel_and_return(in_object_list, routine_list):
    func_handle = partial(__run_routines_on_object_and_return__, routine_list)
    with multiprocessing.Pool(processes = NUM_CORES) as p:
        out_object_list = list(p.imap_unordered(
            func_handle,
            (in_object for in_object in in_object_list)
            ))
    return out_object_list

def __run_routines_on_object_and_return__(routine_list, in_object):
    for routine_name in routine_list:
        getattr(in_object, routine_name)()
    return in_object

object_list = [some_class() for item in range(20)]
pp([item.some_dict for item in object_list])

new_object_list = run_routines_on_objects_in_parallel_and_return(
        object_list,
        ['some_routine', 'some_other_routine']
        )
pp([item.some_dict for item in new_object_list])

verification_object_list = [
    __run_routines_on_object_and_return__(
        ['some_routine', 'some_other_routine'],
        item
        ) for item in object_list
    ]
pp([item.some_dict for item in verification_object_list])

我正在使用some_class类型的对象列表。 some_class有一个属性,一个名为some_dict的字典和一些方法,可以修改字典(some_routinesome_other_routine)。有时,我想在列表中的所有对象上调用一系列方法。因为这是计算密集型的,我打算在多个CPU核心上分配对象(使用multiprocessing.Poolimap_unordered - 列表顺序无关紧要)。

例程__run_routines_on_object_and_return__负责调用一个单独对象的方法列表。据我所知,这工作得很好。我使用functools.partial来简化代码的结构 - 因此多处理池必须仅将对象列表作为输入参数处理。

问题是......它不起作用。 imap_unordered返回的列表中包含的对象与我输入的对象相同。对象中的字典看起来就像以前一样。我已经使用类似的机制直接处理字典列表没有故障,所以我不知何故怀疑修改一个碰巧是字典的对象属性有问题。

在我的示例中,verification_object_list包含正确的结果(尽管它是在单个进程/线程中生成的)。 new_object_listobject_list完全相同,不应该是这种情况。

我做错了什么?

修改

我找到了以下question,其实际有效且适用answer。我根据我在每个对象上调用方法列表的想法进行了一些修改,但它确实有效:

import random
from multiprocessing import Pool, Manager

class Tester(object):
    def __init__(self, num=0.0, name='none'):
        self.num  = num
        self.name = name
    def modify_me(self):
        self.num += random.normalvariate(mu=0, sigma=1)
        self.name = 'pla' + str(int(self.num * 100))
    def __repr__(self):
        return '%s(%r, %r)' % (self.__class__.__name__, self.num, self.name)

def init(L):
    global tests
    tests = L

def modify(i_t_nn):
    i, t, nn = i_t_nn
    for method_name in nn:
        getattr(t, method_name)()
    tests[i] = t # copy back
    return i

def main():
    num_processes = num = 10 #note: num_processes and num may differ
    manager = Manager()
    tests = manager.list([Tester(num=i) for i in range(num)])
    print(tests[:2])

    args = ((i, t, ['modify_me']) for i, t in enumerate(tests))
    pool = Pool(processes=num_processes, initializer=init, initargs=(tests,))
    for i in pool.imap_unordered(modify, args):
        print("done %d" % i)
    pool.close()
    pool.join()
    print(tests[:2])

if __name__ == '__main__':
    main()

现在,我更进一步,将我原来的some_class介绍到游戏中,其中包含描述的字典属性some_dict。它不起作用:

import random
from multiprocessing import Pool, Manager
from pprint import pformat as pf

class some_class:
    some_dict = {'some_key': None, 'some_other_key': None}
    def some_routine(self):
        self.some_dict.update({'some_key': 'some_value'})
    def some_other_routine(self):
        self.some_dict.update({'some_other_key': 77})
    def __repr__(self):
        return pf(self.some_dict)

def init(L):
    global tests
    tests = L

def modify(i_t_nn):
    i, t, nn = i_t_nn
    for method_name in nn:
        getattr(t, method_name)()
    tests[i] = t # copy back
    return i

def main():
    num_processes = num = 10 #note: num_processes and num may differ
    manager = Manager()
    tests = manager.list([some_class() for i in range(num)])
    print(tests[:2])

    args = ((i, t, ['some_routine', 'some_other_routine']) for i, t in enumerate(tests))
    pool = Pool(processes=num_processes, initializer=init, initargs=(tests,))
    for i in pool.imap_unordered(modify, args):
        print("done %d" % i)
    pool.close()
    pool.join()
    print(tests[:2])

if __name__ == '__main__':
    main()

工作和不工作之间的差异真的很小,但我仍然没有得到它:

diff --git a/test.py b/test.py
index b12eb56..0aa6def 100644
--- a/test.py
+++ b/test.py
@@ -1,15 +1,15 @@
 import random
 from multiprocessing import Pool, Manager
+from pprint import pformat as pf

-class Tester(object):
-       def __init__(self, num=0.0, name='none'):
-               self.num  = num
-               self.name = name
-       def modify_me(self):
-               self.num += random.normalvariate(mu=0, sigma=1)
-               self.name = 'pla' + str(int(self.num * 100))
+class some_class:
+       some_dict = {'some_key': None, 'some_other_key': None}
+       def some_routine(self):
+               self.some_dict.update({'some_key': 'some_value'})
+       def some_other_routine(self):
+               self.some_dict.update({'some_other_key': 77})
        def __repr__(self):
-               return '%s(%r, %r)' % (self.__class__.__name__, self.num, self.name)
+               return pf(self.some_dict)

 def init(L):
        global tests
@@ -25,10 +25,10 @@ def modify(i_t_nn):
 def main():
        num_processes = num = 10 #note: num_processes and num may differ
        manager = Manager()
-       tests = manager.list([Tester(num=i) for i in range(num)])
+       tests = manager.list([some_class() for i in range(num)])
        print(tests[:2])

-       args = ((i, t, ['modify_me']) for i, t in enumerate(tests))
+       args = ((i, t, ['some_routine', 'some_other_routine']) for i, t in enumerate(tests))

这里发生了什么?

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

你的问题是由两件事造成的;即您正在使用类变量,并且您正在不同的进程中运行代码。

由于不同的进程不共享内存,因此必须对所有对象和参数进行pickle并将其从原始进程发送到执行它的进程。当参数是一个对象时,它的类与它一起发送。相反,接收过程使用自己的蓝图(即class)。

在当前代码中,将对象作为参数传递,更新并返回。但是,更新不是针对对象,而是针对类本身,因为您正在更新类变量。但是,此更新不会发送回您的主进程,因此您将保留未更新的类。

想要做的事情,就是让some_dict成为您对象的一部分,而不是您的班级。这可以通过__init__()方法轻松完成。因此,将some_class修改为:

class some_class:
    def __init__(self):
        self.some_dict = {'some_key': None, 'some_other_key': None}
    def some_routine(self):
        self.some_dict.update({'some_key': 'some_value'})
    def some_other_routine(self):
        self.some_dict.update({'some_other_key': 77})

这将使您的程序按照您的意图运行。您几乎总是希望在__init__()调用中设置对象,而不是作为类变量,因为在后一种情况下,数据将在所有实例之间共享(并且可以由所有实例更新)。当您将数据和状态封装在类的对象中时,这通常不是您想要的。

编辑:我似乎错误地认为class是否与腌制对象一起发送。在进一步检查发生了什么后,我认为class本身,其类变量被腌制。因为,如果在将对象发送到新进程之前更新了类变量,则可以使用更新的值。 然而仍然会出现在新流程中完成的更新未转发回原始class的情况。