具有共享数据的 Python 多处理池

Question

我正在尝试使用多处理来加速多元定点迭代算法，但是，我在处理共享数据时遇到了问题。我的解决方案向量实际上是一个命名字典而不是数字向量。向量的每个元素实际上是使用不同的公式计算的。在高层次上，我有一个这样的算法:

current_estimate = previous_estimate
while True:
for state in all_states:
    current_estimate[state] = state.getValue(previous_estimate)
if norm(current_estimate, previous_estimate) < tolerance:
    break
else:
    previous_estimate, current_estimate = current_estimate, previous_estimate

我正在尝试将 for 循环部分与多处理并行化。 previous_estimate 变量是只读的，每个进程只需要写入 current_estimate 的一个元素。我目前重写 for 循环的尝试如下:

# Class and function definitions
class A(object):
    def __init__(self,val):
        self.val = val

    # representative getValue function
    def getValue(self, est):
        return est[self] + self.val

def worker(state, in_est, out_est):
    out_est[state] = state.getValue(in_est)

def worker_star(a_b_c):
    """ Allow multiple arguments for a pool
        Taken from http://stackoverflow.com/a/5443941/3865495
    """
    return worker(*a_b_c)

# Initialize test environment
manager = Manager()
estimates = manager.dict()
all_states = []
for i in range(5):
     a = A(i)
     all_states.append(a)
     estimates[a] = 0

pool = Pool(process = 2)
prev_est = estimates
curr_est = estimates
pool.map(worker_star, itertools.izip(all_states, itertools.repeat(prev_est), itertools.repreat(curr_est)))

我目前遇到的问题是添加到 all_states 数组的元素与添加到 manager.dict() 的元素不同。尝试使用数组元素访问字典元素时，我不断收到 key value 错误。并且调试，发现没有一个元素是一样的。

print map(id, estimates.keys())
>>> [19558864, 19558928, 19558992, 19559056, 19559120]
print map(id, all_states)
>>> [19416144, 19416208, 19416272, 19416336, 19416400]

Answer 1

发生这种情况是因为您放入 estimates DictProxy 的对象实际上与常规字典中的对象不同。 manager.dict() 调用返回一个 DictProxy，它代理对实际上位于完全独立的管理器进程中的 dict 的访问。当您将东西插入其中时，它们实际上被复制并发送到远程进程，这意味着它们将具有不同的身份。

要解决此问题，您可以在 A 上定义自己的 __eq__ 和 __hash__ 函数，如 described in this question :

class A(object):
    def __init__(self,val):
        self.val = val

    # representative getValue function
    def getValue(self, est):
        return est[self] + self.val

    def __hash__(self):
        return hash(self.__key())

    def __key(self):
        return (self.val,)

    def __eq__(x, y):
        return x.__key() == y.__key()

这意味着 estimates 中项目的键查找将只使用 val 属性的值来确定身份和相等性，而不是 id 由 Python 赋值。