synchronization - 带锁的同步 numpy 2D 数组计数器
问题描述
我想并行化一个在共享 numpy 2D 数组上运行的方法。
我的原始应用程序是研究的一部分并且非常复杂,但是,我创建了一个玩具示例,基本上复制了这些问题。
有一家服装店,出售不同尺寸和颜色的衣服。我将这家商店的库存表示为一个 2D 矩阵,其中表示和self.supply_arr[i][j]
的衣服的总可用性。我有多个客户试图从商店购买。商店出售的衣服不应超过其库存。下面,我展示一个非平行的例子。size i
color j
import numpy as np
class ClothStore(object):
def __init__(self, num_customers):
self.supply_arr = np.random.randint(5, size=(2,2))
self.sold_arr = np.zeros((2,2), dtype=int)
self.num_customers = num_customers
def make_purchase(self, size, color):
left = self.supply_arr[size][color] - self.sold_arr[size][color]
if left > 0:
self.sold_arr[size][color] += 1
return True
else:
return False
def run(self):
for customer in xrange(self.num_customers):
size = np.random.randint(2)
color = np.random.randint(2)
purchase = self.make_purchase(size, color)
if purchase:
print "Customer: {} made successful purchase".format(customer)
if __name__ == "__main__":
store = ClothStore(100)
store.run()
print "Supply Arr: {}".format(store.supply_arr)
print "Sold Arr: {}".format(store.sold_arr)
我试图并行化该run(self)
方法,使用pathos
并表示我初始化self.supply_arr
为np.empty((2,2), dtype=object)
的每个元素的位置multiprocessing.Value
。但是,我无法让它工作。任何帮助,将不胜感激。谢谢你。
解决方案
我设法用迂回的方式解决了我自己的问题。这不是最优雅的方式,但它确实有效。我真的很感激帮助使它更优雅。
import numpy as np
from pathos.multiprocessing import ProcessingPool as Pool
from multiprocess import Manager
class ClothStoreNew(object):
def __init__(self, num_customers):
self.supply_arr = np.random.randint(5, size=(2, 2))
self.num_customers = num_customers
def make_purchase(self, arg):
sold_dict = arg[0]
i = arg[1]
size = self.demand[i][1]
color = self.demand[i][2]
sold = sold_dict.get((size, color), 0)
if self.supply_arr[size][color] > sold:
sold_dict[(size, color)] = sold + 1
def run(self):
m = Manager()
sold_dict = m.dict()
pool = Pool(processes=100)
self.demand = []
for customer in xrange(self.num_customers):
size = np.random.randint(1)
color = np.random.randint(1)
self.demand.append([customer, size, color])
pool.map(self.make_purchase, ([sold_dict, i] for i in xrange(self.num_customers)))
pool.close()
pool.join()
return dict(sold_dict)
if __name__ == "__main__":
store = ClothStoreNew(20)
sold_dict = store.run()
print "Supply Arr: {}".format(store.supply_arr)
print "Sold Dict: {}".format(sold_dict)
如您所见,我正在使用manager.dict()
同步。我想使用manager.list()
,但它似乎不起作用。此外,Manager
对于每次更新使用锁定整个字典,理想的解决方案是一次锁定字典的每个单独的键(或 2D 矩阵的每个单独的单元格),以便在其他单元格上运行的进程没有等待。
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