signal

信号量模块，一般信号量的操作用来解决同步与异步的问题，避免死锁。同样的，Windows 下的功能不齐全，最好在 Linux 下。

简单示例

# -*- coding: utf-8 -*-

import signal
import os
import time


def receive_signal(signum, stack):
    print 'Received:', signum


if __name__ == '__main__':

    # Register signal handlers
    signal.signal(signal.SIGUSR1, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGUSR2, receive_signal)

    # Print the process ID so it can be used with 'kill'
    # to send this program signals.
    print 'My PID is:', os.getpid()

    while True:
        print 'Waiting...'
        time.sleep(3)

信号量通常使用在多线程或多进程中传递信号。

常见的信号比如

SIGINT  - `Ctrl` + `C` 就是 KeyboardInterrupt     # 2
SIGQUIT - `Ctrl` + `\`                           # 3
SIGSTOP - `Ctrl` + `Z`                           # 17
SIGKILL - None                                   # 9

可以使用 kill -2 xx 或者 kill -INT xx 或者 Ctrl + C 来传输信号量

接收键盘输入信号

# -*- coding: utf-8 -*-

import signal
import os


def do_exit(sig, stack):
    raise SystemExit('Exiting')


signal.signal(signal.SIGINT, signal.SIG_IGN)
signal.signal(signal.SIGUSR1, do_exit)

print 'My PID:', os.getpid()

signal.pause()  # 当接受到键盘的时候，signal.SIG_IGN给忽略了
print 'End of Exit'

或者这样

# -*- coding: utf-8 -*-

import signal
import os
import time


def receive_signal(signum, stack):
    print 'Received:', signum


def receive_exit(signum, stack):
    print 'Exit'
    raise SystemExit('Exiting')


if __name__ == '__main__':

    # Register signal handlers
    signal.signal(signal.SIGINT, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGQUIT, receive_signal)

    # SIGSTOP, SIGKILL can't received message
    # signal.signal(signal.SIGSTOP, receive_signal)
    # signal.signal(signal.SIGKILL, receive_exit)

    print 'My PID is:', os.getpid()

    while True:
        print 'Waiting...'
        time.sleep(3)

看一看常见的信号量

# -*- coding: utf-8 -*-

import os
import time
import logging
import signal

logger = logging.getLogger(__name__)
logging.basicConfig(
    level=logging.INFO,
    format='%(name)-25s %(asctime)s %(levelname)-8s %(lineno)-4d %(message)s',
    datefmt='[%Y %b %d %a %H:%M:%S]',
)


def receive_signal(signum, stack):
    logger.info('Received: %s', signum)


if __name__ == '__main__':

    # Register signal handlers
    signal.signal(signal.SIGHUP, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGINT, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGQUIT, receive_signal)
    # signal.signal(signal.SIGKILL, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGTERM, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGTSTP, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGCONT, receive_signal)

    signal.signal(signal.SIGUSR1, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGUSR2, receive_signal)

    # Print the process ID so it can be used with 'kill'
    # to send this program signals.
    logger.info('My PID is: %s', os.getpid())

    for i in range(20):
        logger.info('Waiting...')
        time.sleep(30)

所有信号

# -*- coding: utf-8 -*-

import signal


def alarm_received(n, stack):
    return


signal.signal(signal.SIGALRM, alarm_received)


# SIG_ING 如果信号被忽略
# SIG_DFL 如果使用默认行为
# SIG_IGN -- if the signal is being ignored
# SIG_DFL -- if the default action for the signal is in effect
# None -- if an unknown handler is in effect
# anything else -- the callable Python object used as a handler
signals_to_names = dict(
    (getattr(signal, n), n)
    for n in dir(signal)
    if n.startswith('SIG') and '_' not in n
)

for s, name in sorted(signals_to_names.items()):
    handler = signal.getsignal(s)
    if handler is signal.SIG_DFL:
        handler = 'SIG_DFL'
    elif handler is signal.SIG_IGN:
        handler = 'SIG_IGN'
    print '%-10s (%2d):' % (name, s), handler

使用示例

使用 signal.alarm 是会持续一段时间的，使用这个特性可以用来做定时器。

# -*- coding: utf-8 -*-

import time
import signal


# After finish alarm
def receive_alarm(signum, stack):
    print 'Alarm :', time.ctime()


# Call receive_alarm with 2 seconds
signal.signal(signal.SIGALRM, receive_alarm)
print 'Before:', time.ctime()

# Unix only
signal.alarm(2)
print 'After alarm :', time.ctime()

# Alarm will finish sleep
time.sleep(3)
print 'After sleep :', time.ctime()

官方示例

# -*- coding: utf-8 -*-

import os
import signal

# 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)

# open 操作可能异常等待
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。

还可以用来做超时器

# -*- coding: utf-8 -*-

import signal
import requests


def timeoutFn(func, args=(), kwargs={}, timeout_duration=5, default=None):

    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


if __name__ == '__main__':
    print timeoutFn(requests.get, ("https://baidu.com", ), default='failed')
    print timeoutFn(requests.get, ("https://google.com", ), default='failed')

使用超时器，可以制作一个超时重试的装饰器。

就像这样

# -*- coding: utf-8 -*-

import signal
import requests
import functools


def timeoutFn(func, args=(), kwargs={}, timeout_duration=2, default=None):

    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


def timeout_retry(try_times=3, timeout=3, default=None):
    class TimeoutError(Exception):
        pass

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

    def decorate(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            time_left = try_times
            while time_left > 0:
                signal.signal(signal.SIGALRM, handler)
                signal.alarm(timeout)
                try:
                    result = func(*args, **kwargs)
                except TimeoutError as e:
                    time_left -= 1
                else:
                    return result
                finally:
                    signal.alarm(0)
                    signal.signal(signal.SIGALRM, signal.SIG_DFL)
            return default
        return wrapper
    return decorate


@timeout_retry(timeout=5, default='failed')
def request(url):
    return  requests.get(url)


if __name__ == '__main__':
    # print timeoutFn(requests.get, ("https://baidu.com", ), default='failed')
    # print timeoutFn(requests.get, ("https://yahoo.com", ), default='failed')
    print request("https://baidu.com")
    print request("http://127.0.0.1:5000/")

kill

kill，发送信号到进程，默认发送 -15 SIGTERM 的信号到指定进程

选项

-s sig    信号名称。
-n sig    信号名称对应的数字。
-l        列出信号名称。如果在该选项后提供了数字那么假设它是信号名称对应的数字。
-L        等价于 -l 选项。
-x        x为信号数字，即发送指定信号到进程

常用的信号量

信号量名称	信号量数字	信号量行为
HUP	1	终端挂断，也用于进程 reload
INT	2	中断（同 Ctrl + C）
QUIT	3	退出（同 Ctrl + \）
KILL	9	强制终止，不能接受信号，必须停下
TERM	15	终止，正常终止，可以接受信号，然后不停
CONT	18	继续（与STOP相反，fg/bg命令）（在 Mac 上 Ctrl + Z）
STOP	19	暂停（同 Ctrl + Z）

查看信号表

$ kill -l
 1) SIGHUP   2) SIGINT   3) SIGQUIT  4) SIGILL   5) SIGTRAP
 6) SIGABRT  7) SIGBUS   8) SIGFPE   9) SIGKILL 10) SIGUSR1
11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM
16) SIGSTKFLT   17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP
21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG  24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ
26) SIGVTALRM   27) SIGPROF 28) SIGWINCH    29) SIGIO   30) SIGPWR
31) SIGSYS  34) SIGRTMIN    35) SIGRTMIN+1  36) SIGRTMIN+2  37) SIGRTMIN+3
38) SIGRTMIN+4  39) SIGRTMIN+5  40) SIGRTMIN+6  41) SIGRTMIN+7  42) SIGRTMIN+8
43) SIGRTMIN+9  44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13
48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12
53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9  56) SIGRTMAX-8  57) SIGRTMAX-7
58) SIGRTMAX-6  59) SIGRTMAX-5  60) SIGRTMAX-4  61) SIGRTMAX-3  62) SIGRTMAX-2
63) SIGRTMAX-1  64) SIGRTMAX

发送的进程号 PID：每一个PID可以是以下四种情况之一：

状态	说明
n	当n大于0时，PID为n的进程接收信号。
0	当前进程组中的所有进程均接收信号。
-1	PID大于1的所有进程均接收信号。
-n	当n大于1时，进程组n中的所有进程接收信号。当给出了一个参数的形式为“-n”，想要让它表示一个进程组，那么必须首先指定一个信号，或参数前必须有一个“--”选项，否则它将被视为发送的信号。

参考链接

kill

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