Что такое процесс в Python

Процесс в Python — это экземпляр выполняемой программы, который запускается операционной системой и имеет собственное виртуальное адресное пространство, ресурсы и изолированную память. Процессы в Python реализуются с помощью модуля multiprocessing и являются основным способом достижения истинного параллелизма (за счёт использования нескольких ядер процессора).

Ключевые особенности процессов:

1. Изоляция памяти
Каждый процесс работает в собственном пространстве памяти, что исключает конфликты данных (в отличие от потоков), но требует специальных механизмов для обмена данными.

2. Параллелизм на уровне процессора
Процессы могут выполняться одновременно на разных ядрах процессора, обходя ограничения GIL (Global Interpreter Lock), которые не позволяют потокам работать одновременно в CPU-задачах.

3. Создание процессов
Пример использования модуля multiprocessing:

from multiprocessing import Process
import os

def worker():
    print(f"Процесс {os.getpid()} выполняется")

if __name__ == "__main__":
    processes = []
    for _ in range(3):
        p = Process(target=worker)
        processes.append(p)
        p.start()
    
    for p in processes:
        p.join()  # Ожидание завершения

4. Обмен данными между процессами
Для коммуникации используются:

- Очереди (multiprocessing.Queue),

- Разделяемая память (multiprocessing.Value, Array),

- Каналы (multiprocessing.Pipe).

5. Синхронизация
Процессы могут синхронизироваться через блокировки (Lock), семафоры (Semaphore) и другие примитивы.