Python: 将GUI进程与核心逻辑进程分离
我正在开发一个用于计算机模拟的 Python项目，同时也在为它制作一个图形用户界面（GUI）。其实，核心逻辑本身并不需要图形界面。为了制作这个界面，我使用的是wxPython，但我觉得我的问题比较普遍，不仅仅依赖于这个工具。
目前，图形界面的工作方式是，它和核心逻辑包（叫做 garlicsim）在同一个进程和同一个线程里运行。这种方式可以工作，但我知道这样做有问题，因为如果核心逻辑需要进行一些复杂的计算，图形界面就会卡住，这让我觉得不可接受。
那我该怎么办呢？
我听说可以把核心逻辑放在一个和图形界面不同的进程里运行。这听起来很有趣，但我对此有很多疑问。
- 我应该使用
multiprocessing包还是subprocess包来启动新的进程呢？ - 我怎么才能方便地从图形界面访问模拟数据呢？毕竟，这些数据会存储在另一个进程里。用户应该能够轻松流畅地浏览模拟的时间线。这该怎么实现呢？
5 个回答
这里最简单的方法就是在一个单独的线程中启动计算，然后通过Queue对象在这个线程和图形界面（GUI）之间传递数据。这样做是非常安全的，而且在不同线程之间交流数据也很方便。
其他的解决方案就比较复杂了——你可能需要在一个完全独立的“服务器”进程中运行模拟，然后通过套接字与主图形界面进行通信。
来回答具体的问题。
“我应该使用 multiprocessing 包还是 subprocess 包来启动新进程？”
用 multiprocessing。
“我怎么才能方便地从图形界面（GUI）访问模拟数据？”
如果你是问能不能直接访问模拟进程的对象，那是不行的。模拟是一个独立的进程。你可以启动它、停止它，最重要的是，可以通过一个命令队列向模拟器发送请求。
“用户应该能够轻松流畅地浏览模拟的时间线。这怎么实现？”
这只是设计问题。单进程、多进程或多线程对这个问题没有影响。
每个模拟都必须有一些参数，它必须启动，并且必须生成一个日志（或时间线）。无论你使用什么库来启动和停止模拟，这一点都是必须的。
模拟的输出——也就是你图形界面的输入——可以有很多种方式来实现。
数据库。模拟的时间线可以插入到一个 SQLite 数据库中，然后由图形界面查询。这种方法效果不是特别好，因为 SQLite 的锁机制不是很聪明，但还是能用。
文件。模拟的时间线写入一个文件，图形界面读取这个文件。这种方法效果非常好。
请求/回复。模拟有多个线程，其中一个线程负责处理命令并回复，比如发送当前的时间线，或者停止模拟，或者更改参数并重新启动。
你可以在这里找到一些灵感：http://wiki.wxpython.org/LongRunningTasks，不过这个是关于多线程的，不是多进程的。
基本思路
- 对于多线程：可以用事件队列来让图形界面（GUI）和处理线程之间进行沟通。
- 对于多进程：可以考虑使用 subprocess 这个包，通过子进程的 stdin/stdout 来和它交流。这样你需要一个命令行的接口，但这最终会很有用，因为你可以进行不依赖于图形界面的单元测试。
你甚至可以通过一个套接字来进行输入输出的通信，这样可以方便地管理模拟的网络。
编辑：我刚看到你提到的2.6新版本的 multiprocessing 包。看起来不错，你可以用队列在进程之间进行沟通。这种方式联系更紧密，你可以根据自己的需求来选择。