shell中的多进程

1、shell中的多进程【并发】根据我个人的理解， 所谓的多进程 只不过是将多个任务放到后台执行而已，很多人都用到过，所以现在讲的主要是控制，而不是实现。先看一个小shell： 看执行结果： 很明显是8s=这种不占处理器却有很耗时的进程，我们可以通过一种后台运行的方式来达到节约时间的目的。看如下改进： 用“”将主执行程序变为一个块，用&放入后台，四次执行全部放入后台后，我们需要用一个wait指令，等待所有后台进程执行结束，不然 系统是不会等待的，直接继续执行后续指令，知道整个程序结束。看结果： 可以看到，时间已经大大缩短了！=以上实验虽然达到了多线程

2、并发的目的，但有一个缺陷，不能控制运行在后台的进程数。为了控制进程，我们引入了管道 和文件操作符。无名管道： 就是我们经常使用的 例如： cat text | grep "abc"                    那个“|”就是管道，只不过是无名的，可以直接作为两个进程的数据通道有名管道： mkfilo  可以创建一个管道文件 ，例如： mkfifofifo_file管道有一个特点，如果管道中没有数据，那么取管

3、道数据的操作就会停滞，直到管道内进入数据，然后读出后才会终止这一操作，同理，写入管道的操作如果没有读取操作，这一个动作也会停滞。 当我们试图用echo想管道文件中写入数据时，由于没有任何进程在对它做读取操作，所以它会一直停留在那里等待读取操作，此时我们在另一终端上用cat指令做读取操作 你会发现读取操作一旦执行，写入操作就可以顺利完成了，同理，先做读取操作也是一样的： 由于没有管道内没有数据，所以读取操作一直滞留在那里等待写入的数据 一旦有了写入的数据，读取操作立刻顺利完成以上实验，看以看到，仅仅一个管道文件似乎很难实现 我们的目的（控制后台线程数），所

4、以 接下来介绍 文件操作符，这里只做简单的介绍，如果不熟悉的可以自行查阅资料。系统运行起始，就相应设备自动绑定到了 三个文件操作符   分别为 0 1 2 对应 stdin ，stdout， stderr 。在  /proc/self/fd 中 可以看到 这三个三个对应文件 输出到这三个文件的内容都会显示出来。只是因为显示器作为最常用的输出设备而被绑定。我们可以exec 指令自行定义、绑定文件操作符文件操作符一般从3-（n-1）都可以随便使用此处的n 为 ulimit -n 的定义值得 可以看到 我的 n值为1024 ，所以文件操作符

5、只能使用 0-1023，可自行定义的 就只能是 3-1023 了。直接上代码，然后根据代码分析每行代码的含义： 第3行：         接受信号 2 （ctrl +C）做的操作                      exec 1000>&-和exec 1000<&- 是关闭fd1000的意思       

6、               我们生成做绑定时 可以用 exec 1000<>testfifo 来实现，但关闭时必须分开来写                      > 读的绑定，< 标识写的绑定  <> 则标识 对文件描述符 1000的所有操作等同于对管道文件      

7、;                testfifo的操作。第5-7行：    分别为创建管道文件，文件操作符绑定，删除管道文件    可能会有疑问，为什么不能直接使用管道文件呢？     事实上，这并非多此一举，刚才已经说明了管道文件的一个重要特性了，那就是读写必须同时存在     缺少某一种操作，另一种操作就是滞留，而绑定文件操作符正好解决了这个问题。   

8、;    （至于为什么，我还没研究明白，有知道的还请告知，谢谢）第9-12 行：    对文件操作符进行写入操作。 通过一个for循环写入10个空行，这个10就是我们要定义的后台线程数量。                      为什么写入空行而不是10个字符呢 ？                 

9、0;     这是因为，管道文件的读取 是以行为单位的。   当我们试图用 read 读取管道中的一个字符时，结果是不成功的，而刚才我们已经证实使用cat是可以读取的。第17-24行：  这里假定我们有100个任务，我们要实现的时 ，保证后台只有10个进程在同步运行 。                     read -u1000 的作用是：读取一次管道中的一行，在

10、这儿就是读取一个空行。                     减少操作附中的一个空行之后，执行一次任务（当然是放到后台执行），需要注意的是，这个任务在后台执行结束以后                     会向文件操作符中写入一个空行，这就是重点所在，如果我们不在某种情况某种时刻向操作符中写入空行，那么结果就是：&

11、#160;                    在后台放入10个任务之后，由于操作符中没有可读取的空行，导致  read -u1000 这儿 始终停顿。后边的 就不用解释了，贴下执行结果： 每次的停顿中都能看到  只有10个进程在运行一共耗时50s  一共100个任务，每次10个 ，每个5s 正好50s上边的结果图之所以这么有规律，这是因为我们所执行的100个任务耗时都是相同的，比如，系统将第一

12、批10个任务放入后台的过程所消耗的时间 几乎可以忽略不计，也就是说这10个任务几乎可以任务是同时运行，当然也就可以认为是同时结束了，而按照刚才的分析，一个任务结束时就会向文件描述符写入空行，既然是同时结束的，那么肯定是同时写入的空行，所以下一批任务又几乎同时运行，如此循环下去的。实际应用时，肯定不是这个样子的，比如，第一个放到后台执行的任务，是最耗时间的，那他肯定就会是最后一个执行完毕。所以，实际上来说，只要有一个任务完成，那么下一个任务就可以被放到后台并发执行了。Linux Shell实现多进程并发执行在bash中，使用后台任务来实现任务的“多进程化”。在不加控制的模式下，不管有多少任务，全

13、部都后台执行。也就是说，在这种情况下，有多少任务就有多少“进程”在同时执行。我们就先实现第一种情况：实例一：正常情况脚本#!/bin/bashfor (i=0;i<5;i+);dosleep 1;echo 1>>aa && echo ”done!”donecat aa|wc -lrm aa这种情况下，程序顺序执行，每个循环3s，共需15s左右。$ time bash test.shdone!done!done!done!done!5real    0m15.030suser    0m0.002ssy

14、s     0m0.003s实例二：“多进程”实现#!/bin/bashfor (i=0;i<5;i+);dosleep 3;echo 1>>aa && echo ”done!” &donewaitcat aa|wc -lrm aa这个实例实际上就在上面基础上多加了一个后台执行&符号，此时应该是5个循环任务并发执行，最后需要3s左右时间。$ time bash test.shdone!done!done!done!done!5real    0m3.011suser 

15、;   0m0.002ssys     0m0.004s效果非常明显。这里需要说明一下wait的左右。wait是等待前面的后台任务全部完成才往下执行，否则程序本身是不会等待的，这样对后面依赖前面任务结果的命令来说就可能出错。例如上面wc-l的命令就报错：不存在aa这个文件。以上所讲的实例都是进程数目不可控制的情况，下面描述如何准确控制并发的进程数目。#!/bin/bash# 2006-7-12, by wwy# 此例子说明了一种用wait、read命令模拟多线程的一种技巧# 此技巧往往用于多主机检查，比如ssh登录、ping等等这种单

16、进程比较慢而不耗费cpu的情况# 还说明了多线程的控制#function a_sub # 此处定义一个函数，作为一个线程(子进程)sleep 3 # 线程的作用是sleep 3stmp_fifofile=”/tmp/$.fifo”mkfifo $tmp_fifofile      # 新建一个fifo类型的文件exec 6<>$tmp_fifofile      # 将fd6指向fifo类型rm $tmp_fifofilethread=15 # 此处定义线程数for (i=0;i&l

17、t;$thread;i+);doechodone >&6 # 事实上就是在fd6中放置了$thread个回车符for (i=0;i<50;i+);do # 50次循环，可以理解为50个主机，或其他read -u6# 一个read -u6命令执行一次，就从fd6中减去一个回车符，然后向下执行，# fd6中没有回车符的时候，就停在这了，从而实现了线程数量控制 # 此处子进程开始执行，被放到后台a_sub && # 此处可以用来判断子进程的逻辑echo ”a_sub is finished” | echo ”sub error”echo >&6 #

18、当进程结束以后，再向fd6中加上一个回车符，即补上了read -u6减去的那个 &donewait # 等待所有的后台子进程结束exec 6>&- # 关闭df6exit 0sleep 3s，线程数为15，一共循环50次，所以，此脚本一共的执行时间大约为12秒即：15×3=45, 所以 3 x 3s = 9s(50-45=5)<15, 所以 1 x 3s = 3s所以 9s +3s = 12s$ time ./multithread.sh >/dev/nullreal        0m12.025suser        0m0.020ssys         0m0.064s而当不使用多线程技巧的时候，执行时间为：50 x 3s = 150s。此程序中的命令 mkfifo tmpfile和linux中的命令 mknod t