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Python線程如何銷毀？

發(fā)布時(shí)間：2017-02-23 15:45  回復(fù):0  查看:2890   最后回復(fù)：2017-02-23 15:45  
不要試圖用強(qiáng)制方法殺掉一個(gè) python線程 ，這從服務(wù)設(shè)計(jì)上就存在不合理性。  多線程本用來(lái)任務(wù)的協(xié)作并發(fā)，如果你使用強(qiáng)制手段干掉線程，那么很大幾率出現(xiàn)意想不到的bug 。 請(qǐng)記住一點(diǎn)， 鎖資源不會(huì)因?yàn)榫€程退出而釋放鎖資源 ！
　　我們可以舉出兩個(gè)常見(jiàn)的  例子：
　　1.  有個(gè) A 線程拿到了鎖，因?yàn)樗潜粡?qiáng)制干掉的，沒(méi)能及時(shí)的 release() 釋放鎖資源，那么導(dǎo)致所有的線程獲取資源是都被阻塞下去，這就是典型的死鎖場(chǎng)景。
　　2.  在常見(jiàn)的生產(chǎn)消費(fèi)者的場(chǎng)景下，消費(fèi)者從任務(wù)隊(duì)列獲取任務(wù)，但是被干掉后沒(méi)有把正在做的任務(wù)丟回隊(duì)列中，那么這就造成了數(shù)據(jù)丟失。
　　下面是java 和 python 終止線程的方法 :
　　java 有三種方法可以使終止線程：
　　1.  使用退出標(biāo)志，使線程正常退出，也就是當(dāng) run 方法完成后線程終止。
　　2.  使用 stop 方法強(qiáng)行終止線程（不推薦使用，因?yàn)?/span> stop 和 suspend 、 resume 一樣，也可能發(fā)生不可預(yù)料的結(jié)果）。
　　3.  使用 interrupt 方法中斷線程。
　　python 可以有兩種方法：
　　1.  退出標(biāo)記
　　2.  使用 ctypes 強(qiáng)行殺掉線程
　　不管是python 還是 java 環(huán)境下，理想的停止退出線程方法是 讓線程自個(gè)自殺，所謂的線程自殺就是 你給他一個(gè)標(biāo)志位，他退出線程。
　　下面我們會(huì)采用多種方法來(lái)測(cè)試  停止python 線程的異常情況。 我們查看一個(gè)進(jìn)程所有的執(zhí)行線程 ,  進(jìn)程是用過(guò)掌控資源，線程是用作調(diào)度單元，進(jìn)程要被調(diào)度執(zhí)行必須要有一個(gè)線程，默認(rèn)的線程和進(jìn)程的 pid 一樣的。
　# xiaorui.cc

ps -mp 31449 -o THREAD,tid

USER    %CPUPRISCNTWCHAN  USER SYSTEM  TID
root      0.0  -    - -        -      -    -
root      0.0  19    - poll_s    -      - 31449
root      0.0  19    - poll_s    -      - 31450
　　獲取到了進(jìn)程所有的線程后，通過(guò)strace 得知  31450  是需要我們 kill 的線程 id ，當(dāng)我們 kill 的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)整個(gè)進(jìn)程都崩潰的情況。 在多線程環(huán)境下，產(chǎn)生的信號(hào)是傳遞給整個(gè)進(jìn)程的，一般而言，所有線程都有機(jī)會(huì)收到這個(gè)信號(hào)，進(jìn)程在收到信號(hào)的的線程上下文執(zhí)行信號(hào)處理函數(shù)，具體是哪個(gè)線程執(zhí)行的難以獲知。也就是說(shuō)，信號(hào)會(huì)隨機(jī)發(fā)個(gè)該進(jìn)程的一個(gè)線程。
　strace -p <spanstyle="font-size:14px;line-height:21px;">31450</span> Process <spanstyle="font-size:14px;line-height:21px;">31450</span> attached - interrupttoquit
select(0, NULL, NULL, NULL, {0, 320326}) = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})    = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})    = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})    = ? ERESTARTNOHAND (Toberestarted)
--- SIGTERM (Terminated) @ 0 (0) ---
Process <spanstyle="font-size:14px;line-height:21px;">31450</span> detached
　　上面出現(xiàn)的問(wèn)題其實(shí)跟pthread 的說(shuō)明是一致的。 當(dāng)我們?cè)?/span> python 代碼里加入  signal  信號(hào)處理函數(shù)后，回調(diào)函數(shù)可以防止整個(gè)進(jìn)程的退出，那么問(wèn)題來(lái)了，通過(guò)信號(hào)函數(shù)不能識(shí)別你要干掉哪一個(gè)線程，也就是說(shuō)，不能精準(zhǔn)的干掉某個(gè)線程。你雖然把信號(hào)發(fā)給 31450 線程 id ，但是信號(hào)受理人是所屬進(jìn)程的任何一個(gè)，另外傳給信號(hào)處理函數(shù)的參數(shù)只有信號(hào)數(shù)和信號(hào) stack 而已，可有可無(wú)的。
加了信號(hào)處理后，不會(huì)退出進(jìn)程
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})    = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})    = ? ERESTARTNOHAND (Toberestarted)
--- SIGTERM (Terminated) @ 0 (0) ---
rt_sigreturn(0xffffffff)                = -1 EINTR (Interruptedsystemcall)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})    = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})    = 0 (Timeout)
　　如果想從外部通知?dú)⒌裟硞€(gè)線程，那么可以構(gòu)建使用rpc 服務(wù)，或者別的方式通信， signal 信號(hào)不可以，因?yàn)闊o(wú)法無(wú)法傳遞更多的信息。
　　python 的線程不是模擬的，是真實(shí)的內(nèi)核線程，內(nèi)核調(diào)用 pthread 方法，但 Python 上層沒(méi)有提供關(guān)閉線程的方法，這就需要我們自己把握了。強(qiáng)烈推薦使用 event  或者 自定義標(biāo)志位的方法， 如果非要強(qiáng)制殺掉線程，那么可以用 python ctypes PyThreadState SetAsyncExc  方法強(qiáng)制退出，這樣對(duì)于運(yùn)行的 python 服務(wù)沒(méi)有什么影響。
　　該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理比較簡(jiǎn)單，其實(shí)也是在python 虛擬機(jī)里做個(gè)標(biāo)示位，然后由虛擬機(jī)運(yùn)行一個(gè)異常來(lái)取消線程，虛擬機(jī)會(huì)幫你做好 try cache 。 切記不要在外部殺掉 python 的某個(gè)線程，雖然你能通過(guò) ctypes 找到線程 id ，但是你直接 kill 會(huì)干掉整個(gè)進(jìn)程的。
　　下面的代碼是  用ctypes  殺掉線程的樣例，不推薦使用，因?yàn)樘直┝?/span> .
　　# xiaorui.cc
　　import ctypes
　　def terminate_thread(thread):
　　if not thread.isAlive():
　　return
　　exc = ctypes.py_object(SystemExit)
　　res = ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(
　　ctypes.c_long(thread.ident), exc)
　　if res == 0:
　　raise ValueError("nonexistent thread id")
　　elif res > 1:
　　ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(thread.ident, None)
　　raise SystemError("PyThreadState_SetAsyncExc failed")
　　咱們簡(jiǎn)單look 一下 PyThreadState 源代碼，總而言之觸發(fā)線程的異常模式。 有興趣的人可以閱讀  python pystate.c  的設(shè)計(jì)，配合著 youtube 的一些視頻分享。
　　int
　　PyThreadState_SetAsyncExc(long id, PyObject *exc) {
　　PyInterpreterState *interp = GET_INTERP_STATE();
　　...
　　HEAD_LOCK();
　　for (p = interp->tstate_head; p != NULL; p = p->next) {
　　if (p->thread_id == id) {
　　從鏈表里找到線程的id ，避免死鎖，我們需要釋放 head_mutex 。
　　PyObject *old_exc = p->async_exc;
　　Py_XINCREF(exc); # 增加該對(duì)象的引用數(shù)
　　p->async_exc = exc; #  更為 exc 模式
　　HEAD_UNLOCK();
　　Py_XDECREF(old_exc); #  因?yàn)橐∠?，?dāng)然也就遞減引用
　　...
　　return 1; # 銷毀線程成功
　　}
　　}
　　HEAD_UNLOCK();
　　return 0;
　　}
　　原生posix pthread  可以使用  ptread_cancel(tid)  在主線程中結(jié)束子線程。但是  Python  的線程庫(kù)不支持這樣做，理由是我們不應(yīng)該強(qiáng)制地結(jié)束一個(gè)線程，這樣會(huì)帶來(lái)很多隱患，應(yīng)該讓該線程自己結(jié)束自己。所以在  Python  中，推薦的方法是在子線程中循環(huán)判斷一個(gè)標(biāo)志位，在主線程中改變?cè)摌?biāo)志位，子線程讀到標(biāo)志位改變，就結(jié)束自己。
　　類似這個(gè)邏輯:
　　def consumer_threading():
　　t1_stop= threading.Event()
　　t1 = threading.Thread(target=thread1, args=(1, t1_stop))
　　t2_stop = threading.Event()
　　t2 = threading.Thread(target=thread2, args=(2, t2_stop))
　　time.sleep(duration)
　　#stop the thread2
　　t2_stop.set()
　　def thread1(arg1, stop_event):
　　while(not stop_event.is_set()):
　　#similar to time.sleep()
　　stop_event.wait(time)
　　pass
　　def thread2(arg1, stop_event):
　　while(not stop_event.is_set()):
　　stop_event.wait(time)
　　pass
　　簡(jiǎn)單的總結(jié)，雖然我們可以用ctypes 里的 pystats 來(lái)控制線程，但這種粗暴中斷線程的方法是不合理的。 請(qǐng)選用 自殺模式 ！如果你的線程正在發(fā)生 io 阻塞，而不能判斷事件怎么辦？ 你的程序需要做優(yōu)化了，最少在網(wǎng)絡(luò) io 層需要有主動(dòng)的 timeout ，避免一直的阻塞下去。

來(lái)源： 峰云就她了
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