bash实现多进程

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

[bash]
#!/bin/bash

for ((i=0;i<5;i++));do { sleep 3;echo 1>>aa && echo "done!"
}
done
wait
cat aa|wc -l
rm aa
[/bash]

这种情况下,程序顺序执行,每个循环3s,共需15s左右。

[bash]
$ time bash test.sh
done!
done!
done!
done!
done!
5

real 0m15.030s
user 0m0.002s
sys 0m0.003s
[/bash]

实例二:“多进程”实现

[bash]
#!/bin/bash

for ((i=0;i<5;i++));do
{
sleep 3;echo 1>>aa && echo "done!"
} &
done
wait
cat aa|wc -l
rm aa
[/bash]

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。

[bash]
$ time bash test.sh
done!
done!
done!
done!
done!
5

real 0m3.011s
user 0m0.002s
sys 0m0.004s
[/bash]

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。

wait命令的官方解释如下:

wait [n]
Wait for the specified process and return its termination status. n may be a process ID or a job specification; if a job spec is given, all processes in that job's pipeline are waited for. If n is not given, all currently active child processes are waited for, and the return status is zero. If n specifies a non-existent process or job, the return status is 127. Otherwise, the return status is the exit status of the last processor job waited for.

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。

[bash]
#!/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 3s
}

tmp_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_fifofile

thread=15 # 此处定义线程数
for ((i=0;i<$thread;i++));do
echo
done >&6 # 事实上就是在fd6中放置了$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 # 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
} &

done

wait # 等待所有的后台子进程结束
exec 6>&- # 关闭df6

exit 0
[/bash]

sleep 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/null

real 0m12.025s
user 0m0.020s
sys 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 tmpfile p

效果相同。区别是mkfifo为POSIX标准,因此推荐使用它。该命令创建了一个先入先出的管道文件,并为其分配文件标志符6。管道文件是进程之间通信的一种方式,注意这一句很重要

exec 6<>$tmp_fifofile # 将fd6指向fifo类型

如果没有这句,在向文件$tmp_fifofile或者&6写入数据时,程序会被阻塞,直到有read读出了管道文件中的数据为止。而执行了上面这一句后就可以在程序运行期间不断向fifo类型的文件写入数据而不会阻塞,并且数据会被保存下来以供read程序读出。

原文链接

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