Python 信号处理 signal 模块

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signal模块简介

最近在看Linux signal 相关内容，signal可以被用来进程间通信和异步处理。Python标准库提供了signal包可以用来处理信号相关。这里讨论的是Unix系统中Python的signal模块。

signal简单示例

官方文档上有这样的示例:

import signal, os

# 定义一个信号处理函数，该函数打印收到的信号，然后raise IOError
def handler(signum, frame):
    print 'Signal handler called with signal', signum
    raise IOError("Couldn't open device!")

# 对SIGALRM(终止)设置处理的handler, 然后设置定时器，5秒后触发SIGALRM信号
signal.signal(signal.SIGALRM, handler)
signal.alarm(5)

# This open() may hang indefinitely
fd = os.open('/dev/ttyS0', os.O_RDWR)

signal.alarm(0)          # 关闭定时器

该示例实现的功能是，为了防止打开一个文件出错或者其他异常一直处于等待的状态，设定一个定时器，5秒后触发IOError。如果5s内正常打开文件，则清除定时器。

signal说明

基本的信号名

import signal

signal.SIGABORT
signal.SIGHUP  # 连接挂断
signal.SIGILL  # 非法指令
signal.SIGINT  # 连接中断
signal.SIGKILL # 终止进程（此信号不能被捕获或忽略）
signal.SIGQUIT # 终端退出
signal.SIGTERM # 终止
signal.SIGALRM  # 超时警告
signal.SIGCONT  # 继续执行暂停进程

等等...

常用信号处理函数

• signal.signal(signalnum, handler)
  设置信号处理的函数
• signal.alarm(time)
  设置发送SIGALRM信号的定时器
• os.kill
  这个不属于signal模块，但其可以使用给某一进程发送信号

signal使用示例

示例1

# From project httpscreenshot-master, under directory , in source file httpscreenshot.py.
def timeoutFn(func, args=(), kwargs={}, timeout_duration=1, default=None):
    import signal

    class TimeoutError(Exception):
        pass

    def handler(signum, frame):
        raise TimeoutError()

    # set the timeout handler
    signal.signal(signal.SIGALRM, handler)
    signal.alarm(timeout_duration)
    try:
        result = func(*args, **kwargs)
    except TimeoutError as exc:
        result = default
    finally:
        signal.alarm(0)
        signal.signal(signal.SIGALRM, signal.SIG_DFL)

    return result

上面这个示例实现了设置函数执行超时返回默认结果的功能。先是设置了一个超时处理函数，在函数中抛出自定义的抛出异常。在执行函数前设置了 signal.alarm ，当超出时间后触发抛出异常 SIGALRM, 然后捕获这个异常设置默认值，最后做下清理工作将定时器取消，并且将对 SIGALRM 的处理设为默认。

示例2

这个示例来源于这里。 需求是动态加载python导入的模块，也就是说，当导入的模块代码更新时，希望可以立即更新引用的代码。示例如下：

# lib.py
def scrape_me_bro():
        print "Scraping is fun"



#scrape.py
import time
import signal
import lib

def scrape():
        # Assume we are hitting Streaming API
        # and doing something buzzwordy with it
        while True:
                lib.scrape_me_bro()
                time.sleep(2)

def reload_libs(signum, frame):
        print "Received Signal: %s at frame: %s" % (signum, frame)
        print "Excuting a Lib Reload"
        reload(lib)

# Register reload_libs to be called on restart
signal.signal(signal.SIGHUP, reload_libs)

# Main
scrape()

当运行scrape.py时，程序会每个两秒调用一次lib.py中的 scrape_me_bro() 方法，这时候如果lib.py里的方法变化了，向运行scrape.py的进程发送 SIGHUP 信号，那么它会重新加载lib.py,这样会接着循环执行修改后的 scrape_me_bro() 方法。

参考资料

• 《Beginning Linux Programming》
• https://docs.python.org/2/library/signal.html
• http://engineerwithoutacause.com/easy-signal-handling-for-python-daemons.html
• http://www.programcreek.com/python/example/1220/signal.SIGALRM