Cómo sincronizar el acceso a diccionarios compartidos en multiprocesamiento

En un entorno de multiprocesamiento, múltiples procesos pueden requerir acceso a datos compartidos, como un diccionario. Sin embargo, si no se implementan los mecanismos de sincronización adecuados, pueden ocurrir condiciones de carrera, lo que lleva a datos no confiables o corruptos.

Considere un escenario donde varios procesos secundarios acceden a un diccionario global D mientras trabajan en una cola compartida Q. Inicialmente, el diccionario parece almacenar los resultados modificados por los procesos secundarios. Sin embargo, una vez que el proceso principal se une a Q, el diccionario D queda vacío.

Este problema surge de la naturaleza asincrónica del multiprocesamiento. Cada proceso hijo tiene su propio espacio de memoria y es posible que las modificaciones realizadas en las variables compartidas no sean visibles inmediatamente para otros procesos sin una sincronización adecuada.

Uso de un objeto administrador para la sincronización

Una solución común para sincronizar el acceso a datos compartidos en multiprocesamiento es utilizar un objeto Manager. Un Manager proporciona segmentos de memoria compartida a los que pueden acceder todos los procesos participantes.

Así es como puede implementar la sincronización usando un Manager:

from multiprocessing import Process, Manager

def f(d):
    d[1]  = '1'
    d['2']  = 2

if __name__ == '__main__':
    manager = Manager()

    d = manager.dict()
    d[1] = '1'
    d['2'] = 2

    p1 = Process(target=f, args=(d,))
    p2 = Process(target=f, args=(d,))
    p1.start()
    p2.start()
    p1.join()
    p2.join()

    print(d)

En este ejemplo, el objeto Manager crea un diccionario compartido d, al que pueden acceder ambos procesos secundarios. Cuando un proceso hijo modifica el diccionario, los cambios son inmediatamente visibles para otros procesos.

Salida:

$ python mul.py
{1: '111', '2': 6}

Este resultado demuestra que los procesos secundarios sincronizaron y actualizaron correctamente el diccionario compartido.