Linux使用Shell实现任务多进程化

有人问我shell实现多线程的问题，我只是隐约知道这个可以实现的，google下，找到一篇不错的文章，转过来继续研究

在bash中，使用后台任务来实现任务的“多化”。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。我们就先实现种情况：

　　实例一：正常情况脚本

　　#!/bin/bash

　　for ((i=0;i<5;i++));do

　　{

　　sleep 3;echo 1>>aa && echo "done!"

　　}

　　done

　　wait

　　cat aa|wc -l

　　rm 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.sh

　　done!

　　done!

　　done!

　　done!

　　done!

　　5

　　real    0m15.030s

　　user    0m0.002s

　　sys     0m0.003s

　　实例二：“多进程”实现

　　#!/bin/bash

　　for ((i=0;i<5;i++));do

　　{

　　sleep 3;echo 1>>aa && echo "done!"

　　} &

　　done

　　wait

　　cat aa|wc -l

　　rm 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3s左右时间。

　　$ time bash test.sh

　　done!

　　done!

　　done!

　　done!

　　done!

　　5

　　real    0m3.011s

　　user    0m0.002s

　　sys     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。

　　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。

　　#!/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，比如登录、ping等等这种单进程比较慢而不耗费的情况

　　# 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

　　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。