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Linux Shell實現多進程並發執行

在bash中,使用後台任務來實現任務的“多進程化”。在不加控制的模式下,不管有多少任務,全部都後台執行。也就是說,在這種情況下,有多少任務就有多少“進程”在同時執行。我們就先實現第一種情況:

實例一:正常情況腳本

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#!/bin/bash

for ((i=0;i<5;i++));do

{

sleep 1;echo 1>>aa && echo ”done!”

}

done

cat aa|wc -l

rm aa

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這種情況下,程序順序執行,每個循環3s,共需15s左右。

$ time bash test.sh

done!

done!

done!

done!

done!

5

real    0m15.030s

user    0m0.002s

sys     0m0.003s

實例二:“多進程”實現

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#!/bin/bash

for ((i=0;i<5;i++));do

{

sleep 3;echo 1>>aa && echo ”done!”

} &

done

wait

cat aa|wc -l

rm aa

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這個實例實際上就在上面基礎上多加了一個後台執行&符號,此時應該是5個循環任務並發執行,最後需要3s左右時間。

$ time bash test.sh

done!

done!

done!

done!

done!

5

real    0m3.011s

user    0m0.002s

sys     0m0.004s

效果非常明顯。

這裡需要說明一下wait的左右。wait是等待前面的後台任務全部完成才往下執行,否則程序本身是不會等待的,這樣對後面依賴前面任務結果的命令來說就可能出錯。例如上面wc

-l的命令就報錯:不存在aa這個文件。

以上所講的實例都是進程數目不可控制的情況,下面描述如何准確控制並發的進程數目。

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#!/bin/bash

# 2006-7-12, by wwy

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# 此例子說明了一種用wait、read命令模擬多線程的一種技巧

# 此技巧往往用於多主機檢查,比如ssh登錄、ping等等這種單進程比較慢而不耗費cpu的情況

# 還說明了多線程的控制

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function a_sub { # 此處定義一個函數,作為一個線程(子進程)

sleep 3 # 線程的作用是sleep 3s

}

tmp_fifofile=”/tmp/$.fifo”

mkfifo $tmp_fifofile      # 新建一個fifo類型的文件

exec 6<>$tmp_fifofile      # 將fd6指向fifo類型

rm $tmp_fifofile

thread=15 # 此處定義線程數

for ((i=0;i<$thread;i++));do

echo

done >&6 # 事實上就是在fd6中放置了$thread個回車符

for ((i=0;i<50;i++));do # 50次循環,可以理解為50個主機,或其他

read -u6

# 一個read -u6命令執行一次,就從fd6中減去一個回車符,然後向下執行,

# fd6中沒有回車符的時候,就停在這了,從而實現了線程數量控制

{ # 此處子進程開始執行,被放到後台

a_sub && { # 此處可以用來判斷子進程的邏輯

echo ”a_sub is finished”

} || {

echo ”sub error”

}

echo >&6 # 當進程結束以後,再向fd6中加上一個回車符,即補上了read -u6減去的那個

} &

done

wait # 等待所有的後台子進程結束

exec 6>&- # 關閉df6

exit 0

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sleep 3s,線程數為15,一共循環50次,所以,此腳本一共的執行時間大約為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

而當不使用多線程技巧的時候,執行時間為: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。

區別是mkfifo為POSIX標准,因此推薦使用它。該命令創建了一個先入先出的管道文件,並為其分配文件標志符6。管道文件是進程之間通信的一種方式,注意這一句很重要

exec 6<>$tmp_fifofile      # 將fd6指向fifo類型

如果沒有這句,在向文件$tmp_fifofile或者&6寫入數據時,程序會被阻塞,直到有read讀出了管道文件中的數據為止。而執行了上面這一句後就可以在程序運行期間不斷向fifo類型的文件寫入數據而不會阻塞,並且數據會被保存下來以供read程序讀出

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