使用JoinableQueue实现多进程任务的等待和完成通知机制

JoinableQueue是Python multiprocessing模块中的一个用于多进程任务通信的队列。它允许主进程向子进程发送任务，并等待子进程完成任务后继续执行。

JoinableQueue具有两个重要的方法：put和get。可以使用put方法将任务放入队列中，子进程可以使用get方法从队列中获取任务。除此之外，JoinableQueue还有一个task_done方法用于通知主进程任务已经完成。

下面是一个使用JoinableQueue实现多进程任务等待和完成通知机制的示例代码：

from multiprocessing import Process, JoinableQueue
import time

def worker(task_queue):
    while True:
        task = task_queue.get()
        print(f"Processing task {task}...")
        time.sleep(1)  # 模拟任务执行时间
        print(f"Task {task} completed.")
        task_queue.task_done()

if __name__ == '__main__':
    # 创建JoinableQueue对象
    task_queue = JoinableQueue()

    # 启动子进程
    num_workers = 3
    for i in range(num_workers):
        p = Process(target=worker, args=(task_queue,))
        p.daemon = True
        p.start()

    # 发送任务给子进程
    for task in range(10):
        task_queue.put(task)

    # 等待所有任务完成
    task_queue.join()
    print("All tasks completed.")

在这个例子中，我们创建了一个JoinableQueue对象来作为任务队列。然后创建了3个子进程，每个子进程都会从任务队列中获取任务，并执行一些模拟任务的工作。当任务完成后，子进程会调用task_done方法通知主进程。

在主进程中，我们使用put方法将10个任务放入任务队列中，然后使用join方法等待所有任务完成。当所有任务都完成后，程序会执行print语句输出"All tasks completed."

JoinableQueue的优点之一是它可以方便地实现主进程等待所有子进程完成任务的功能。任务队列中的元素个数会在每个put操作之后自动增加，而每个task_done方法调用则会在每个任务完成之后自动减少。这样，我们只需要在所有任务都完成后调用join方法，就能确保主进程等待所有子进程完成任务。

另外需要注意的是，由于JoinableQueue是基于进程之间的通信，所以它只能在多进程程序中使用。如果需要在多线程程序中实现任务等待和完成通知机制，则可以使用queue.Queue进行类似的操作。

总之，JoinableQueue是Python multiprocessing模块中一个方便的工具，它可以帮助我们实现多进程任务的等待和完成通知机制。通过使用put、get和task_done等方法，我们能够很方便地实现任务的分发和完成状态的通知。通过这种机制，我们能够更好地控制和管理多进程任务的执行。