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澄清，因为我不完全了解它们是如何工作的，我如何使用它们以及有哪些限制。

我打算在 linux 上使用 USR 信号，以便与作为服务在后台运行的 python 程序进行通信。

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处理。

因此，我曾经认为注册的信号处理程序在他们自己的线程中运行，我认为这可以解释为什么以下代码Signal handler called with signal 10在循环中发送信号时会一次打印多行

#!/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信号处理程序始终在主 Python 线程中执行，即使信号是在另一个线程中接收到的。”。此外，对于上述示例，我没有看到我的系统上运行单独的线程。

我现在想知道，我使用信号的方法的实际含义和限制是什么，以及我如何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，直到处理完以前的相同类型的信号。此外，我不明白将“并行”处理多少信号以及“队列”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，并且还带来了自己的注册信号处理程序的方式。它似乎提供了一些帮助，但是，它似乎对我没有多大帮助，因为我看到的行为（收到信号时几乎处理了它们）实际上是我想要的。asyncio我所看到的信号处理程序的使用似乎是在事件循环中执行信号。在我开始的部分阻塞代码中，这可能为时已晚。我可以在单独的线程中运行其中的一些（使用相应的asyncio函数），但不能使整个代码成为非阻塞的。

Answer 1

我打算在 linux 上使用 USR 信号，以便与作为服务在后台运行的 python 程序进行通信。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运行时获取信号，例如在malloc调用过程中。出于这个原因，只有少数函数是异步信号安全的，即从信号处理程序调用是安全的。Python 代码根本无法在信号处理程序内部执行，因此设置的处理程序signal.signal不执行 Python 函数，而只是设置一个全局标志。该标志由执行 Python 处理程序函数的主线程不时检查。这意味着不能保证立即传递信号，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。这就是为什么您会看到打印多行的原因，这是信号处理程序本身被信号中断并重新输入的产物。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），否则信号不会排队。即使当它们排队时，除了非实时信号，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。如果您有一个需要与之通信的服务，您可以拥有一个从命名管道读取或侦听套接字的线程。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。