Python 和信号处理程序

Question

我需要对 python 中的信号处理程序进行一些说明，因为我不完全了解它们的工作原理、使用方法以及限制。

我打算在 linux 上使用 USR 信号，以便与 python 程序运行ning 在后台作为服务进行通信。

我发现，正如预期的那样，我发送的信号似乎以异步方式立即得到处理。

因此，我曾经认为注册的信号处理程序运行在它们自己的线程中，我认为这可以解释为什么以下代码在发送时会一次打印多行 Signal handler called with signal 10循环中的信号

#!/usr/bin/python3.5
# This is the file signal_example.py

import signal, time, os

def handler(signum, frame):
    print('Signal handler called with signal', signum)
    time.sleep(20)

signal.signal(signal.SIGUSR1, handler)

time.sleep(100)


#!/usr/bin/bash
for ((i=0;i<100;i=i+1)); do 
    killall -s SIGUSR1 signal_example.py; 
done

但是，文档说明 (https://docs.python.org/3.4/library/signal.html) "Python signal handlers are always executed in the main Python thread, even if the signal was received in another thread."。此外，对于上述示例，我在我的系统上没有看到单独的线程运行ning。

我现在想知道，我使用信号的方法的实际含义和局限性是什么，以及我如何才能正确地做相关的事情，例如被调用的信号处理程序的实例之间的通信。

例如，在某些情况下，我希望能够延迟信号处理程序中某些代码的执行，直到处理完之前的同类信号为止。我也不明白将处理多少信号 "in parallel" 以及当 "queue" 已满时会发生什么...

我一直在研究 Pyhton 的 asyncio，它似乎提供了对异步代码的一些控制，并且还提供了自己的方式来注册信号处理程序。它似乎提供了一些帮助，但是，它似乎对我帮助不大，因为我看到的行为（信号在收到时几乎被处理）实际上是我想要的。我看到的 asyncio 信号处理程序的使用似乎是在事件循环中执行信号。在我开始使用的部分阻塞代码中，这可能为时已晚。我可以运行将其中的一些放在单独的线程中（使用相应的 asyncio 函数），但不能使整个代码成为非阻塞的。

Answer 1

I intend to use USR signals on linux in order to communicate with a python program running in the background as a service.

这听起来真是个坏主意。以下是几个原因：

Unix 信号是异步传递的，这意味着您可以在任何库代码处于运行时获得信号，例如在 malloc 调用的中间。出于这个原因，只有少数函数是 async-signal-safe，即可以安全地从信号处理程序调用。 Python 代码根本无法在信号处理程序内部执行，因此 signal.signal 设置的处理程序不会执行 Python 函数，而只是设置一个全局标志。该标志由主线程不时检查，主线程执行 Python 处理函数。这意味着不能保证信号会立即传递，即您不能依赖操作系统提供的信号传递保证。
信号可能在前一个信号的处理程序执行期间到达。这就是为什么您看到多行被打印出来的原因，这是信号处理程序本身被信号中断并重新进入的产物。
除非您使用专门的 POSIX 调用设置信号处理程序（并且使用这些调用设置的处理程序不能直接执行 Python 代码），信号不会排队.即使在排队时，除了非实时信号外，生成和传递之间的信号顺序也不会保留。
信号与多线程代码的交互非常糟糕，即使在纯 C 中也是如此。

如果您有需要与之通信的服务，您可以有一个从命名管道读取或在套接字上侦听的线程。写入管道或打开套接字将作为进程的信号。这也允许将附加信息传递给服务。

Python 和信号处理程序

Python and signal handlers

python

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