How do we dispatch many multiprocessing jobs robustly in Python without memory errors?

I’m working on a Python project where I need to run a large grid search optimization using multiprocessing. My challenge is to dispatch a large number of jobs without running into memory issues.

Here’s my current approach:

  1. Memory Check Function: Checks if the current memory usage is within a specified limit.
  2. Optimization Task Function: Runs the optimization using SciPy’s minimize on given parameters.
  3. Main Function:
  • Creates a pool of worker processes.
  • Dispatches subsets of tasks (G’) to the pool.
  • Waits for the current tasks to complete.
  • Checks memory usage before dispatching the next subset.
  • Updates the best result and parameters if the current batch yields a better result.
  • Closes the pool after all tasks are processed.
    Here’s my code:
import multiprocessing as mp
import psutil
import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
from typing import List, Dict, Any
import time

# Function to check current memory usage
def memory_usage_within_limit(limit: float) -> bool:
    """Check if the current memory usage is within the specified limit."""
    memory_info = psutil.virtual_memory()
    return memory_info.available / memory_info.total >= limit

# Function to run the optimization task
def optimization_task(params: Dict[str, Any]) -> Dict[str, Any]:
    """Run optimization using SciPy minimize on the given parameters."""
    def objective_function(x):
        return np.sum(x**2)  # Example: simple quadratic function
    result = minimize(objective_function, np.array(list(params.values())))
    return {'params': params, 'result': result}

# Function to run the optimization in parallel while managing memory usage
def run_optimization(grid: List[Dict[str, Any]], memory_limit: float, num_workers: int):
    """Run the optimization tasks in parallel, managing memory usage."""
    best_result = None
    best_params = None
    pool = mp.Pool(num_workers)  # Create a pool of workers

    try:
        for subset in grid:
            # Wait until memory usage is within limit
            while not memory_usage_within_limit(memory_limit):
                time.sleep(1)  # Wait until memory usage is within limit

            # Dispatch the subset of tasks to the worker pool using .map
            async_results = pool.map(optimization_task, subset)

            # Update the best result and params if the current results are better
            for result in async_results:
                if best_result is None or result['result'].fun < best_result['result'].fun:
                    best_result = result
                    best_params = result['params']
    finally:
        pool.close()  # Close the pool
        pool.join()  # Wait for all worker processes to finish
        pool.terminate()  # Ensure all processes are terminated
    return best_result, best_params

# Define hyperparameter grid
hyperparameter_grid = [
    {'x1': i, 'x2': j} for i in range(-2, 3) for j in range(-2, 3)  # Reduced grid for small example
]

# Split grid into subsets
subset_size = 3
grid_subsets = [hyperparameter_grid[i:i + subset_size] for i in range(0, len(hyperparameter_grid), subset_size)]

# Run the optimization with memory management
memory_limit = 0.1  # Allow usage up to 90% of memory
num_workers = 1  # Example with 1 worker

start_time = time.time()
best_result, best_params = run_optimization(grid_subsets, memory_limit, num_workers)
end_time = time.time()

duration = end_time - start_time
print("Best Result:", best_result)
print("Best Params:", best_params)
print("Duration:", duration)

I appreciate any help or suggestions on how to improve the robustness of my multiprocessing job dispatching to avoid memory errors — especially because this can’t be a new problem. I bet it’s been solved before. Thank you!


While this approach might works, I wish I could continually dispatch multiprocessing jobs without having memory issues. Ideally, I would like to continually dispatch jobs, and after they run for a bit and the memory increase stops, dispatch more jobs while always keeping a safe margin from the total memory limit. Is this possible? If so, how can I implement it?

First attempt, but I feel these are amateur attempts to my issues:

import multiprocessing
import psutil
import time

def example_task(arg):
    time.sleep(5)  # Simulate a task that takes time
    return f"Processed {arg}"

def memory_safe_worker(func, args, memory_limit, sleep_interval=1):
    """
    Wrapper function to monitor memory usage and manage jobs accordingly.
    """
    pool = multiprocessing.Pool()
    jobs = []
    
    def check_memory():
        mem = psutil.virtual_memory()
        return mem.available / mem.total
    
    try:
        while args:
            current_memory = check_memory()
            if current_memory > memory_limit:
                arg = args.pop(0)
                job = pool.apply_async(func, (arg,))
                jobs.append(job)
                print(f"Dispatched a job for argument {arg}. Available memory: {current_memory * 100:.2f}%")
            else:
                print(f"Waiting for memory to free up. Available memory: {current_memory * 100:.2f}%")
            time.sleep(sleep_interval)
            # Clean up completed jobs
            jobs = [job for job in jobs if not job.ready()]
    except KeyboardInterrupt:
        print("Terminating all jobs...")
        pool.terminate()
        pool.join()
    finally:
        pool.close()
        pool.join()

if __name__ == "__main__":
    memory_limit = 0.2  # Adjust this to set how much memory should be available before dispatching new jobs (e.g., 0.2 means 20% of total memory should be free)
    args = [i for i in range(10)]  # Example arguments for tasks

    memory_safe_worker(example_task, args, memory_limit)

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật